技术

[ Rust笔记 九] 基础-宏

示例

两种方式实现自定义宏：

  1. 通过标准库提供的macro_rules！宏实现

  2. 通过提供编译器扩展来实现

编译器扩展只能在不稳定版本中使用。它的API正在重新设计中，还没有正式定稿，这就是所谓的macro 2.0。

实现这样一个宏定义

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let counts = hashmap! ['A' => 0, 'C' => 0, 'G' => 0, 'T' => 0];

实现了hashmap! {‘A’ => ‘1’}

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macro_rules! hashmap {
    ($key: expr => $val: expr) => {
        // 暂时空着
        ()
    }
}

我们希望这个宏扩展开后的类型是HashMap，而且进行了合理的初始化，那么我们可以使用“语句块”的方式来实现：

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macro_rules! hashmap {
    ($key: expr => $val: expr) => {
        {
        let mut map = ::std::collections::HashMap::new();
        map.insert($key, $val);
        map
        }
    }
}

现在我们希望在宏里面，可以支持重复多个这样的语法元素。我们可以使用+模式和＊模式来完成。类似正则表达式的概念，+代表一个或者多个重复，＊代表零个或者多个重复。因此，我们需要把需要重复的部分用括号括起来，并加上逗号分隔符：

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macro_rules! hashmap {
    ($( $key: expr => $val: expr ), ＊) => {{
    let mut map = ::std::collections::HashMap::new();
    map.insert($key, $val);
    map
  }}
}

最后，我们在语法扩展的部分也使用＊符号，将输入部分扩展为多条insert语句。最终的结果如下所示：

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macro_rules! hashmap {
    ($( $key: expr => $val: expr ), ＊) => {{
        let mut map = ::std::collections::HashMap::new();
        $( map.insert($key, $val); )＊
        map
    }}
}
fn main() {
    let counts = hashmap! ['A' => 0, 'C' => 0, 'G' => 0, 'T' => 0];
    println! ("{:? }", counts);
}

宏1.1

对于一些简单的宏，这种“示例型”​（by example）的方式足够使用了。但是更复杂的逻辑则需要通过更复杂的方式来实现，这就是所谓的“过程宏”​（procedural macro）​。它是直接用Rust语言写出来的，相当于一个编译器插件。但是编译器插件的最大问题是，它依赖于编译器的内部实现方式。一旦编译器内部有所变化，那么对应的宏就有可能出现编译错误，需要修改。因此，Rust中的“宏”一直难以稳定。