3. 实现保证金账户系统

任务目标

实现一个用户保证金账户系统，支持存入、提取、查询余额以及计算保证金率。系统需维护每个用户的抵押品余额与仓位占用保证金，并确保提取操作不会导致保证金率低于安全阈值。

核心实现

// margin_account.rs
use std::collections::HashMap;

#[derive(Debug, Clone)]
pub struct MarginAccount {
    pub collateral: u64,      // 抵押品余额（最小单位）
    pub position_margin: u64, // 当前仓位占用的保证金
}

impl MarginAccount {
    pub fn new() -> Self {
        Self { collateral: 0, position_margin: 0 }
    }

    /// 存入抵押品
    pub fn deposit(&mut self, amount: u64) -> Result<(), String> {
        if amount == 0 {
            return Err("存款金额必须大于0".to_string());
        }
        self.collateral = self.collateral.checked_add(amount)
            .ok_or("余额溢出")?;
        Ok(())
    }

    /// 提取抵押品（需保证提取后保证金率 >= 维持保证金率）
    pub fn withdraw(&mut self, amount: u64, maintenance_margin_rate: u64) -> Result<(), String> {
        if amount == 0 {
            return Err("提取金额必须大于0".to_string());
        }
        if amount > self.collateral {
            return Err("余额不足".to_string());
        }
        let remaining = self.collateral - amount;
        let margin_ratio = self.calc_margin_ratio(remaining);
        if margin_ratio < maintenance_margin_rate {
            return Err("提取后保证金率低于维持保证金率".to_string());
        }
        self.collateral = remaining;
        Ok(())
    }

    /// 查询余额
    pub fn get_balance(&self) -> u64 {
        self.collateral
    }

    /// 计算保证金率（百分比，保留整数）
    pub fn calc_margin_ratio(&self, collateral: u64) -> u64 {
        if self.position_margin == 0 {
            return u64::MAX; // 无仓位时视为无穷大
        }
        collateral * 100 / self.position_margin
    }

    /// 更新仓位占用保证金（开仓/平仓时调用）
    pub fn update_position_margin(&mut self, new_margin: u64) {
        self.position_margin = new_margin;
    }
}

/// 用户账户管理器
pub struct MarginAccountManager {
    accounts: HashMap<String, MarginAccount>,
}

impl MarginAccountManager {
    pub fn new() -> Self {
        Self { accounts: HashMap::new() }
    }

    pub fn get_or_create(&mut self, user: &str) -> &mut MarginAccount {
        self.accounts.entry(user.to_string()).or_insert_with(MarginAccount::new)
    }

    pub fn get(&self, user: &str) -> Option<&MarginAccount> {
        self.accounts.get(user)
    }
}

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

    #[test]
    fn test_deposit_withdraw_and_ratio() {
        let mut manager = MarginAccountManager::new();
        let user = "alice";

        // 存入 1000 USDC
        manager.get_or_create(user).deposit(1000).unwrap();

        // 开仓占用 400 USDC 保证金
        manager.get_or_create(user).update_position_margin(400);

        // 查询余额
        assert_eq!(manager.get(user).unwrap().get_balance(), 1000);

        // 保证金率 = 1000 * 100 / 400 = 250%
        assert_eq!(manager.get(user).unwrap().calc_margin_ratio(1000), 250);

        // 尝试提取 700，剩余 300，保证金率 = 300*100/400 = 75%
        // 若维持保证金率为 80%，则提取被拒绝
        let result = manager.get_or_create(user).withdraw(700, 80);
        assert!(result.is_err());

        // 提取 600，剩余 400，保证金率 = 100%，通过
        manager.get_or_create(user).withdraw(600, 80).unwrap();
        assert_eq!(manager.get(user).unwrap().get_balance(), 400);
    }
}

运行与验证

1. 将上述代码保存为 margin_account.rs。
2. 运行测试：rustc --test margin_account.rs && ./margin_account 或使用 cargo test（若在Cargo项目中）。
3. 通过条件：所有测试通过，且控制台无错误输出。测试覆盖了存入、提取成功/拒绝、余额查询和保证金率计算。

关键说明

• 保证金率 = 抵押品余额 / 仓位保证金 × 100%。当无仓位时返回 u64::MAX 表示无穷大。
• 提取操作内置安全校验：提取后保证金率不得低于传入的维持保证金率参数（示例中为80%）。
• 实际链上环境中，deposit/withdraw 应接入代币转账逻辑，此处聚焦账户状态管理。