【unitrix】1.2 unitrix 物理量计算库（lib.rs）
一、源码
这是一个用纯 Rust 实现的物理量计算库，具有单位感知功能。
//! A pure Rust library for physical quantity calculations with unit awareness.
//! 纯 Rust 实现的物理量计算库，支持单位感知
//!
//! This library provides:
//! 本库提供以下功能：
//! - Compile-time dimensional analysis with zero runtime cost
//! - 零运行时开销的编译期量纲分析
//! - Type-safe physical quantity operations
//! - 类型安全的物理量运算
//! - Mixed constant and variable calculations
//! - 常量与变量的混合计算
//! - 2D transformation matrices with unit preservation
//! - 保持单位的2D转换矩阵
//!
//! # Current Features
//! # 当前功能
//! - Basic constant/variable arithmetic operations
//! - 基础常量/变量算术运算
//! - Physical unit system foundation
//! - 物理单位系统基础
//! - Dimension checking at compile time
//! - 编译期量纲检查
//!
//! # Planned Features
//! # 计划功能
//! 1. **Mixed Constant/Variable Calculations**:
//! 1. **常量变量混合计算**:
//! - Allow expressions combining compile-time constants with runtime variables
//! - 支持编译期常量与运行时变量的组合表达式
//! - Optimize constant portions of expressions at compile time
//! - 在编译期优化表达式中的常量部分
//!
//! 2. **Enhanced Physical Units**:
//! 2. **增强物理单位系统**:
//! - Comprehensive SI unit system
//! - 完整的国际单位制
//! - Unit conversions with dimensional analysis
//! - 带量纲分析的单位转换
//! - Custom unit definitions
//! - 自定义单位
//!
//! 3. **2D Transformation Matrices**:
//! 3. **2D转换矩阵**:
//! - Homogeneous coordinates for 2D graphics
//! - 用于2D图形的齐次坐标
//! - Unit-preserving transformations (translation, rotation, scaling)
//! - 保持单位的变换(平移/旋转/缩放)
//! - Matrix operations with physical meaning
//! - 具有物理意义的矩阵运算
//!
//! # Examples
//! # 示例
//! ```
//! use unitrix::quantity::Length;
//!
//! // Compile-time unit checking
//! // 编译期单位检查
//! let distance = Length::meters(5.0) + Length::kilometers(2.0);
//! ```
//!
//! # Safety
//! # 安全性
//! - No unsafe code (`#![forbid(unsafe_code)]`)
//! - 禁用不安全代码
//! - No standard library dependencies (`#![no_std]`)
//! - 无标准库依赖#![no_std] // 不依赖标准库
#![forbid(unsafe_code)] // 禁止不安全代码，保证内存安全
#![deny(missing_docs)] // 无条件使用注释文档
#![doc(html_root_url = "https://docs.rs/unitrix/0.0.4")] // 文档根URL
#![cfg_attr(docsrs, feature(doc_auto_cfg, doc_cfg))] // 文档生成时的特性配置/// Private module containing sealed traits implementation details
/// 私有模块，包含密封trait的实现细节
pub(crate) mod sealed;/// Numeric types and operations foundation
/// 数字类型和运算基础
pub mod number;/// Physical quantities with units implementation
/// 带单位的物理量实现
pub mod quantity;
二、库的核心特性
- 编译期量纲分析：
-
在编译时进行单位检查，零运行时开销
-
确保物理量运算的类型安全
- 功能范围：
-
支持基础算术运算（常量/变量）
-
提供物理单位系统基础
-
未来计划支持常量变量混合计算、增强单位系统和2D转换矩阵
三、代码结构
- 属性标记：
-
#![no_std]：不依赖 Rust 标准库，适合嵌入式等场景
-
#![forbid(unsafe_code)]：完全禁用不安全代码，保证内存安全
-
#![deny(missing_docs)]：强制要求文档注释，提高代码可维护性
- 模块划分：
-
sealed：私有模块，实现密封模式（防止外部实现特定trait）
-
number：提供数字类型和运算基础功能
-
quantity：实现带单位的物理量功能
四、设计特点
- 安全性：
-
完全避免不安全代码
-
编译期单位检查防止运行时单位错误
- 性能：
- 零成本抽象，大部分检查在编译期完成
- 扩展性：
-
计划支持完整的国际单位制
-
将支持2D图形变换等高级功能
示例用法
use unitrix::quantity::Length;// 编译期会自动检查单位一致性
// 自动处理单位转换（千米转米）
let distance = Length::meters(5.0) + Length::kilometers(2.0);
这个库适合需要精确物理计算的场景，如科学计算、工程应用、游戏物理引擎等，能在编译期捕获单位错误，提高代码可靠性。