1. 宏编程范式
C++语言是大量使用宏编程范式的一个典范，宏用得好，能大幅度的简化代码。在rust中，也吸收借鉴了宏编程范式。rust的宏编程范式有两种类型:
- Declarative Macros，声明式宏
- Procedure Macros 过程宏，过程宏又有函数过程宏、派生过程宏，属性过程宏
2 声明式宏
声明式宏科参见https://doc.rust-lang.org/reference/macros-by-example.html，以关键字macro_rules！声明，例如
#[macro_export]
macro_rules! my_vec {
// 没带任何参数的 my_vec，我们创建一个空的 vec
() => {
std::vec::Vec::new()
};
// 处理 my_vec![1, 2, 3, 4]
($($el:expr),*) => ({
let mut v = std::vec::Vec::new();
$(v.push($el);)*
v
});
// 处理 my_vec![0; 10]
($el:expr; $n:expr) => {
std::vec::from_elem($el, $n)
}
}
fn main() {
let mut v = my_vec![];
v.push(1);
// 调用时可以使用 [], (), {}
let _v = my_vec!(1, 2, 3, 4);
let _v = my_vec![1, 2, 3, 4];
let v = my_vec! {1, 2, 3, 4};
println!("{:?}", v);
println!("{:?}", v);
//
let v = my_vec![1; 10];
println!("{:?}", v);
}
使用模式匹配，可以匹配多个条件。这里包括三个匹配条件：
- () =>，不传参数，直接调用默认的std::vec::Vec::new();
- (
el:expr),) =>，表示匹配一个或者多个表达式，每个表达式用，隔开，每个表达式用
el);)
- (
n:expr) =>，用 std::vec::from_elem(
n)构建Vec
生命式宏需要明确的数据定义，包括：
- item，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。刚才的例子使用过了。
- ty，类型。比如 Vec。i
- dent，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)。
3 过程宏
过程宏可参见https://doc.rust-lang.org/reference/procedural-macros.html,例如：
use proc_macro::TokenStream;
#[proc_macro] // 函数宏
pub fn make_answer(_item: TokenStream) -> TokenStream {
"fn answer() -> u32 { 42 }".parse().unwrap()
}
#[proc_macro_derive(AnswerFn)] // 继承宏
pub fn derive_answer_fn(_item: TokenStream) -> TokenStream {
"fn answer1() -> u32 { 42 }".parse().unwrap()
}
代码放入到单独的lib库中，并且在toml文件中声明
[lib]
proc-macro = true
调用宏代码示例入下
use proc::make_answer;
use proc::AnswerFn;
#[derive(AnswerFn)] // 继承宏
struct Struct;
fn main() {
make_answer!(); // 函数宏调用后，生成函数代码
println!("{}", answer()); // 调用函数宏生成的代码
println!("{}", answer1());
}
在toml文件中药引用lib文件
[dependencies]
proc = { path = "../proc" }
继承宏必须在struct、enum、union上使用，并自动展开生成代码。函数宏使用的位置则灵活的多，可以在所有函数调用的地方。
4. 小结
什么时候使用宏，例如
macro_rule ! my_match {
match result {
Ok(T) => T,
Err(e) => return Err(e.info()),
}
这里如果用函数，return的范围就在函数声明周期内，但是如果是宏，就直接展开为return语句，嵌入到宏展开处。聪明如你，一定想到了这就是Result的语法糖？的展开。
