rust - 如何解析 Rust 宏中的单个标记

Question

我开始玩 Rust 宏，我来尝试这个小练习示例。我想定义一个扩展为 i32 类型的变量初始化(名称无关紧要)的宏(例如，但不是很重要)以及对该变量的一系列操作，在这种情况下var += 1 或 var -= 1 最后它会调用 println!("{}", var)。 该宏将采用一系列基于 + 和 - 的标记，这些标记与上述操作相匹配。

例如:

operate_integer![+++---]

将扩展为:

let mut var: i32 = 0;
var += 1;
var += 1;
var += 1;
var -= 1;
var -= 1;
var -= 1;
print!("{}", var);

我决定为此使用 2 个宏，一个用于包装初始化和打印，另一个用于评估 +- 标记:

基本的是:

macro_rules! operate_integer {
    // $($all_tokens:tt)* should match everything, it will be forward to the helper macro
    ($($all_tokens:tt)*) => {
        let mut var : i32 = 0;
        operate_integer_helper![$($all_tokens:tt)*]
        print!("{}", var);
    }
}

助手将扩展操作:

macro_rules! operate_integer_helper {
    // the idea is that it matches a `+` followed by more tokens
    (+$($t:tt)*) => {
        val += 1;
        operate_integer_helper![$($t:tt)*] // we recursively handle the remaining tokens
    }

    (-$($t:tt)*) => {
        val -= 1;
        operate_integer_helper![$($t:tt)*]
    }
}

这当然行不通，编译失败并出现以下错误(Playground):

error: no rules expected the token `(`
   --> src/lib.rs:102:5
    |
102 |     (+$($t:tt)*) => {
    |     ^ no rules expected this token in macro call

我有点卡住了。我知道自从我刚开始我可能会遗漏很多概念，我真的很感激能帮助我理解如何使用宏。 提前致谢!

Answer 1

您实际上非常接近!只剩下几个小错误了。 (如果您想了解有关宏的更多信息，一次只阅读一个要点，然后尝试从那里自己取得进展!)

• 使用(重复的)元变量时，您无需再次指定元变量类型。所以它在宏的模式中是$($t:tt)*，但是如果你想使用它，它就是$($t)*!

• 如果您在宏定义中有多个规则，则需要以分号结束每个规则。

  macro_rules! {
      (+ $(t:tt)*) => { ... };
      (- $(t:tt)*) => { ... };
  }
  

• Rust 编译器总是需要知道您是想将宏扩展为表达式还是语句。由于您正在生成语句列表而不是单个表达式，因此您必须在宏的调用中添加分号!这意味着，在 main() 中，还有宏定义中对辅助宏的所有宏调用。

• 因为 yeah 宏调用会创建一个新的语法上下文，并且所有标识符(名称)只能在其语法上下文中访问，所以辅助宏不能使用 var(即使在修复拼写错误 val -> var 之后)。因此，您必须将该名称传递给辅助宏:

  macro_rules! operate_integer {
      ($($all_tokens:tt)*) => {
          let mut var: i32 = 0;
          operate_integer_helper![var $($all_tokens)*];  // <-- pass identifier 
          println!("{}", var);
      }
  }
  
  macro_rules! operate_integer_helper {
      ($var:ident +$($t:tt)*) => {              // <- accept identifier
          $var += 1;                            // <- use identifier
          operate_integer_helper![$var $($t)*]
      };
  
      ($var:ident -$($t:tt)*) => {
          $var -= 1;
          operate_integer_helper![$var $($t)*]
      };
  }
  

• 完成所有操作后，您会收到错误“宏调用意外结束”。这是因为你没有递归停止规则!因此，您必须向辅助宏添加一条新规则:($var:ident) => {};。当只有名称而没有剩余 + 或 - 标记时使用此规则。

现在:它起作用了!

我仍然会更改最后一件事:通常拥有第二个辅助宏不是一个好主意，因为该宏可能不在调用主宏的范围内。相反，人们通常使用内部规则。您可以阅读有关这些的更多信息 here .

有了这个，this is the resulting code .