https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/Recent content in 04-静态保证 on 编程那些事儿Hugozh-cnTue, 11 Aug 2026 23:57:44 +0800https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/01-typestate-programming/Sat, 01 Aug 2026 10:38:00 +0800https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/01-typestate-programming/<blockquote> <p>译文 · 基于 <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/">The Embedded Rust Book</a></p> </blockquote> <h1 id="typestate-programming">类型状态编程</h1> <blockquote> <p>原文链接: <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/typestate-programming.html">https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/typestate-programming.html</a></p> </blockquote> <p><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Typestate_analysis">类型状态（typestate）</a> 的概念是把关于对象当前状态的信息编码进该对象的类型中。虽然这听起来有点晦涩，但如果你在 Rust 中用过 <a href="https://doc.rust-lang.org/1.0.0/style/ownership/builders.html">Builder Pattern</a>，你就已经开始使用类型状态编程了！</p>https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/02-peripherals-as-state-machines/Sat, 01 Aug 2026 10:38:00 +0800https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/02-peripherals-as-state-machines/<blockquote> <p>译文 · 基于 <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/">The Embedded Rust Book</a></p> </blockquote> <h1 id="peripherals-as-state-machines">作为状态机的外设</h1> <blockquote> <p>原文链接: <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/state-machines.html">https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/state-machines.html</a></p> </blockquote> <p>微控制器的外设可以被看作一组状态机。例如，一个简化的 <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/General-purpose_input/output">GPIO 引脚</a> 的配置可以表示为如下状态树：</p> <ul> <li>Disabled（禁用）</li> <li>Enabled（启用） <ul> <li>Configured as Output（配置为输出） <ul> <li>Output: High（输出：高）</li> <li>Output: Low（输出：低）</li> </ul> </li> <li>Configured as Input（配置为输入） <ul> <li>Input: High Resistance（输入：高阻）</li> <li>Input: Pulled Low（输入：下拉）</li> <li>Input: Pulled High（输入：上拉）</li> </ul> </li> </ul> </li> </ul> <p>若外设从 <code>Disabled</code> 模式开始，要移到 <code>Input: High Resistance</code> 模式，必须执行以下步骤：</p>https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/03-design-contracts/Sat, 01 Aug 2026 10:38:00 +0800https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/03-design-contracts/<blockquote> <p>译文 · 基于 <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/">The Embedded Rust Book</a></p> </blockquote> <h1 id="design-contracts">设计契约</h1> <blockquote> <p>原文链接: <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/design-contracts.html">https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/design-contracts.html</a></p> </blockquote> <p>在上一章中，我们写了一个<em>没有</em>强制执行设计契约的接口。让我们再看一眼假想的 GPIO 配置寄存器：</p> <table> <thead> <tr> <th style="text-align: right">名称</th> <th style="text-align: right">位编号</th> <th style="text-align: right">值</th> <th style="text-align: right">含义</th> <th style="text-align: right">说明</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td style="text-align: right">enable</td> <td style="text-align: right">0</td> <td style="text-align: right">0</td> <td style="text-align: right">disabled</td> <td style="text-align: right">禁用 GPIO</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right">1</td> <td style="text-align: right">enabled</td> <td style="text-align: right">启用 GPIO</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right">direction</td> <td style="text-align: right">1</td> <td style="text-align: right">0</td> <td style="text-align: right">input</td> <td style="text-align: right">将方向设为输入</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right">1</td> <td style="text-align: right">output</td> <td style="text-align: right">将方向设为输出</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right">input_mode</td> <td style="text-align: right">2..3</td> <td style="text-align: right">00</td> <td style="text-align: right">hi-z</td> <td style="text-align: right">将输入设为高阻</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right">01</td> <td style="text-align: right">pull-low</td> <td style="text-align: right">输入引脚下拉</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right">10</td> <td style="text-align: right">pull-high</td> <td style="text-align: right">输入引脚上拉</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right">11</td> <td style="text-align: right">n/a</td> <td style="text-align: right">无效状态，请勿设置</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right">output_mode</td> <td style="text-align: right">4</td> <td style="text-align: right">0</td> <td style="text-align: right">set-low</td> <td style="text-align: right">输出引脚驱动为低</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right"></td> <td style="text-align: right">1</td> <td style="text-align: right">set-high</td> <td style="text-align: right">输出引脚驱动为高</td> </tr> <tr> <td style="text-align: right">input_status</td> <td style="text-align: right">5</td> <td style="text-align: right">x</td> <td style="text-align: right">in-val</td> <td style="text-align: right">输入 &lt; 1.5v 时为 0，输入 &gt;= 1.5v 时为 1</td> </tr> </tbody> </table> <p>若我们改为在使用底层硬件前检查状态，在运行时强制执行设计契约，代码可能看起来像这样：</p>https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/04-zero-cost-abstractions/Sat, 01 Aug 2026 10:38:00 +0800https://before80.github.io/prgms/Rust/embedded/static-guarantees/04-zero-cost-abstractions/<blockquote> <p>译文 · 基于 <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/">The Embedded Rust Book</a></p> </blockquote> <h1 id="zero-cost-abstractions">零成本抽象</h1> <blockquote> <p>原文链接: <a href="https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/zero-cost-abstractions.html">https://doc.rust-lang.org/stable/embedded-book/static-guarantees/zero-cost-abstractions.html</a></p> </blockquote> <p>类型状态也是零成本抽象（Zero Cost Abstractions）的绝佳例子 —— 即把某些行为移到编译期执行或分析的能力。这些类型状态不包含实际数据，而是用作标记。由于它们不含数据，在运行时内存中没有实际表示：</p>