本篇沿用目录中原有的 Fibonacci 练习：F(0)=0、F(1)=1，后面的项等于前两项之和。先把函数放进 library，再检查正常结果和超出 u64 范围的情况。

创建 library 项目

Terminal window
cargo new fibonacci_demo --lib --edition 2024
cd fibonacci_demo

把 src/lib.rs 替换为下方完整代码。函数使用 Option<u64>：能表示的结果返回 Some，加法溢出返回 None。

pub fn fib(n: u64) -> Option<u64> {
    match n {
        0 => Some(0),
        1 => Some(1),
        _ => {
            let (mut a, mut b) = (0u64, 1u64);
            for _ in 2..=n {
                let next = a.checked_add(b)?;
                a = b;
                b = next;
            }
            Some(b)
        }
    }
}


#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::fib;


    #[test]
    fn initial_values() {
        assert_eq!(fib(0), Some(0));
        assert_eq!(fib(1), Some(1));
        assert_eq!(fib(2), Some(1));
    }


    #[test]
    fn known_value() {
        assert_eq!(fib(10), Some(55));
    }


    #[test]
    fn u64_boundary() {
        assert_eq!(fib(93), Some(12_200_160_415_121_876_738));
        assert_eq!(fib(94), None);
    }
}

两个变量怎样推进

每轮计算开始时，a 和 b 保存相邻两项。先算和，再把两个变量向前移动一项。

准备计算abnext
F(2)011
F(3)112
F(4)123
F(5)235

checked_add 在溢出时返回 None。跟在后面的 ? 用于返回 Option 的函数时，会取出 Some 内的值，遇到 None 则立即从当前函数返回 None。

flowchart TD
  A[计算 a.checked_add b] --> B{结果}
  B -->|Some next| C[a = b, b = next]
  C --> D[继续下一项或返回 Some b]
  B -->|None| E[立即返回 None]

F(93) 能放进 u64，F(94) 不能。使用 checked_add 后，这个函数的溢出结果不依赖 dev / release 的默认 overflow checks 设置，也不会继续遍历后面所有项。

运行 unit tests

Terminal window
cargo test
cargo test --release
cargo test u64_boundary

#[test] 标记测试函数，assert_eq! 在不相等时 panic，测试工具据此报告失败。#[cfg(test)] 让这个 module 仅在测试配置下编译；use super::fib 从父 module 引入待测函数。

这里定义了三个 unit tests。可以临时把 fib(10) 的期望值改成 Some(54)，重新运行，观察失败位置和左右值，再恢复为 Some(55)。测试通过只说明这些断言成立，不代表任意输入都已经穷尽验证。

从使用者角度写 integration test

创建 tests/fibonacci.rs：

use fibonacci_demo::fib;


#[test]
fn public_api_returns_a_value_or_none() {
    assert_eq!(fib(10), Some(55));
    assert_eq!(fib(94), None);
}
fibonacci_demo/
├── Cargo.toml
├── src/
│   └── lib.rs
└── tests/
    └── fibonacci.rs

运行 cargo test 时，除三个 unit tests 外，还应执行这个 integration test。它作为独立 crate 使用 library 的公开 API，所以 fib 声明为 pub；同文件内部的 unit tests 则可以检查父 module 的私有实现。

参考：Writing Tests、Test Organization、u64::checked_add。Fibonacci 是本目录的练习案例，不是声称摘录自 Book 的原题。