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17. 练习 🟢

通过以下动手挑战来巩固本书学到的各种模式。

练习 1：类型安全的状态机 ★★

使用 类型状态（Type-State）模式 构建一个红绿灯状态机。该灯必须遵循 红 → 绿 → 黄 → 红 的切换顺序，且在编译时应无法进行任何其他顺序的切换。

#![allow(unused)]
fn main() {
struct Red;
struct Green;
struct Yellow;

struct TrafficLight<S> { _s: std::marker::PhantomData<S> }

impl TrafficLight<Red> {
    fn go(self) -> TrafficLight<Green> { ... }
}
// 为 Green -> Yellow 和 Yellow -> Red 实现转换。
}

练习 2：结合 PhantomData 的计量单位 ★★

扩展 Qty<Unit> 模式以支持除法。如果你用 Qty<Meters> 除以 Qty<Seconds>，结果应当为 Qty<MetersPerSecond> 类型。

练习 3：基于通道的线程池 ★★★

构建一个线程安全的 worker pool：

1. 调度层通过通道发送 Job 结构体。
2. N 个工作线程并发消费任务。
3. 工作线程通过一个独立的通道将 Result 发回。

练习 4：自定义 serde 反序列化器 ★★★

创建一个 HumanDuration 结构体，使其能够从诸如 "30s"、"5m" 或 "2h" 的字符串反序列化为 std::time::Duration 类型。

练习 5：Unsafe 的安全封装 ★★★

实现 FixedVec<T, const N: usize>，一个具有固定容量且分配在栈上的向量。使用 MaybeUninit<T> 作为存储，并确保所有公共方法都是安全的。

练习 6：异步流水线 ★★★

使用 tokio::sync::mpsc 通道创建一个“生产者-转换器-消费者”流水线：

• 生产者：发送数字 1..100。
• 转换器：将各数字乘以 2。
• 消费者：收集并打印结果。 通过使用有界通道来演示背压（back-pressure）机制。