rust元编程

目录

一，宏的分类

二，声明宏

1，声明宏的匹配语法

2，匹配范畴

3，声明宏的调用

4，多入参匹配

5，常见声明宏

6，声明宏的卫生性

三，函数宏

四，属性宏

五，派生宏

---

一，宏的分类

rust的宏分为声明宏、过程宏。

过程宏又分为函数宏、属性宏、派生宏

二，声明宏

1，声明宏的匹配语法

声明宏的作用类似于代码替换，匹配语法和match很像。

macro_rules! my_show {
    () => {
        println!("run to here");
    };
    ($sth:expr)=>{
        println!("run to here {}", $sth);
    }
}

fn gcd(x:i32, y:i32) ->i32{
    if y < 0 {
        my_show!(y);
        return gcd(-x,-y);
    }
    if y == 0 {
        my_show!();
        return x;
    }
    return gcd(y, x%y);
}
 
fn main() {
    gcd(15,-18);
    println!("{:#?}",5);
}

2，匹配范畴

上面的$sth:expr表示匹配到一个表达式，expr是表示表达式这个范畴。

• item：语言项。比如一个函数、结构体、模块等
• block：代码块。比如一系列由花括号包裹的表达式和语句
• stmt：语句。比如一个赋值语句
• pat：模式
• expr：表达式。
• ty：类型。比如 Vec
• ident：标识符。比如一个变量名
• path：路径。比如：foo、::std::mem::replace、transmute::<_, int>
• meta：元数据。一般是在 #[...] 和 #![...] 属性内部的数据
• tt：单个的 token 树
• vis：可能为空的一个 Visibility 修饰符。比如 pub、pub(crate)
• literal ：字面量
• lifetime ：生命周期

3，声明宏的调用

!()也可以 ![]也可以 !{}也可以

4，多入参匹配

macro_rules! my_vec {
    () => {
        Vec::new();
    };
    ($x:expr;$n:expr,$($y:expr),*)=>({
        let mut v = Vec::new();
        for i in 0..$n {
            v.push($x);
        }
        $(v.push($y);)*
        v
    });
}
 
fn main() {
    let v:Vec<i32> = my_vec!();
    assert_eq!(v.len(), 0);
    let v = my_vec!(1;6,2,3,4);
    assert_eq!(v, Vec::from([1,1,1,1,1,1,2,3,4]));
    println!("end");
}

这里其实相当于是传了3个参数，1和6之间用;连接， 6和"2,3,4"之间有逗号连接，用什么连接取决于宏的匹配格式里面写的是什么。

而2,3,4匹配的是(y:expr),*这个类似正则表达式的东西，表示可以匹配任意多个表达式，用,连接起来

5，常见声明宏

println：

macro_rules! println {
    () => {
        $crate::print!("\n")
    };
    ($($arg:tt)*) => {{
        $crate::io::_print($crate::format_args_nl!($($arg)*));
    }};
}

assert_eq：

macro_rules! assert_eq {
    ($left:expr, $right:expr $(,)?) => {
        match (&$left, &$right) {
            (left_val, right_val) => {
                if !(*left_val == *right_val) {
                    let kind = $crate::panicking::AssertKind::Eq;
                    // The reborrows below are intentional. Without them, the stack slot for the
                    // borrow is initialized even before the values are compared, leading to a
                    // noticeable slow down.
                    $crate::panicking::assert_failed(kind, &*left_val, &*right_val, $crate::option::Option::None);
                }
            }
        }
    };
    ($left:expr, $right:expr, $($arg:tt)+) => {
        match (&$left, &$right) {
            (left_val, right_val) => {
                if !(*left_val == *right_val) {
                    let kind = $crate::panicking::AssertKind::Eq;
                    // The reborrows below are intentional. Without them, the stack slot for the
                    // borrow is initialized even before the values are compared, leading to a
                    // noticeable slow down.
                    $crate::panicking::assert_failed(kind, &*left_val, &*right_val, $crate::option::Option::Some($crate::format_args!($($arg)+)));
                }
            }
        }
    };
}

6，声明宏的卫生性

声明宏是半卫生宏，变量标识符不会造成符号冲突，符合卫生性。

但是在宏内部定义的泛型和生命周期标识符是不卫生的。

三，函数宏

四，属性宏

五，派生宏