基于莫尔型状态机的简易状态机交通灯控制系统设计C++

基于Moore型的状态机设计的一个简单的交通灯控制系统，通常用于模拟红绿黄三色信号灯的工作流程。在C++中，我们可以这样做：

1. **状态枚举**:
定义三种基本状态（如红、绿、黄）以及可能的额外状态（例如初始化、闪烁等），用枚举类型表示：

   enum class TrafficLightState {
       Red,
       Green,
       Yellow,
       Idle,
       Flashing
   };

2. **状态机类**:
创建一个名为`TrafficLight`的类，包含一个当前状态变量、转换函数和显示颜色的方法：

   class TrafficLight {
   private:
       TrafficLightState currentState;
   
   public:
       void setState(TrafficLightState state);
       std::string getColor();
   };

3. **转换函数**:
根据状态之间的逻辑规则（比如红变绿，绿变黄，黄变红），定义`setState`函数实现状态转换：

   void TrafficLight::setState(TrafficLightState newState) {
       switch (newState) {
           case Red:
               // 红灯亮起
               break;
           case Green:
               // 绿灯亮起
               break;
           // ...其他状态的处理...
       }
       currentState = newState;
   }

   // 显示当前颜色的方法实现
   std::string TrafficLight::getColor() {
       return "当前颜色：" + trafficLightStateToString(currentState);
   }

4. **辅助函数**:
如果需要，可以创建一个字符串映射函数，将状态枚举转换为便于理解的文字描述：

   std::string trafficLightStateToString(TrafficLightState state) {
       switch (state) {
           case TrafficLightState::Red: return "红";
           // ...其他状态的处理...
       }
   }

5. **主程序和控制循环**:
在主程序中，创建一个`TrafficLight`实例，并在一个无限循环中改变状态：

   int main() {
       TrafficLight light;
       while (true) {
           // 按照时间或特定条件调整状态
           light.setState(/* 根据逻辑选择新的状态 */);
           std::cout << light.getColor() << std::endl;
       }
       return 0;
   }