Rust中的macro_rules

Yundan發表於2024-10-14
RustMac

前言

在 Rust 中，macro_rules! 是一種宣告宏，允許在編譯時生成程式碼。

一、列印文字

示例： macro_rules!：宣告瞭一個宏，宏的名字是 hello。呼叫 hello!() 時，編譯器在編譯時會展開宏，生成 println!("Hello, world!");

macro_rules! hello {
    () => {
        println!("Hello, world!");
    };
}

fn main() {
    hello!();  // 呼叫宏
}

二、帶引數的宏

示例: $num:expr：宏引數 $num 是一個表示式（expr 是 Rust 中的模式型別，用於匹配任意表示式）。

macro_rules! print_num {
    ($num:expr) => {
        println!("The number is: {}", $num);
    };
}

fn main() {
    print_num!(10);  // 輸出：The number is: 10
}

三、帶多個引數的宏

示例： $($x:expr),：$x 匹配表示式，$() 表示重複匹配模式， 表示可以匹配零個或多個這樣的表示式。

macro_rules! sum {
    ($($x:expr),*) => {
        {
            let mut total = 0;
            $(
                total += $x;
            )*
            total
        }
    };
}

fn main() {
    let result = sum!(1, 2, 3, 4, 5);  // 結果為15
    println!("Sum is: {}", result);
}

四、分支宏

示例： 根據傳入的標記（first 或 second），匹配到不同的模式，生成不同的程式碼。

macro_rules! choose {
    (first) => {
        println!("You chose the first option.");
    };
    (second) => {
        println!("You chose the second option.");
    };
}

fn main() {
    choose!(first);   // 輸出：You chose the first option.
    choose!(second);  // 輸出：You chose the second option.
}

五、遞迴宏

示例：宏可以遞迴地呼叫自身，直到匹配結束。

macro_rules! write_list {
    () => {};  // 空列表的情況
    ($first:expr $(, $rest:expr)*) => {
        println!("{}", $first);
        write_list!($($rest),*);  // 遞迴呼叫宏
    };
}

fn main() {
    write_list!("apple", "banana", "cherry");
    // 輸出:
    // apple
    // banana
    // cherry
}

六、宏中的程式碼塊

示例： ident 是用於匹配識別符號的模式。宏將根據傳入的識別符號（如 foo 和 bar）生成不同的函式。

macro_rules! create_function {
    ($name:ident) => {
        fn $name() {
            println!("You called {}()", stringify!($name));
        }
    };
}

create_function!(foo);
create_function!(bar);

fn main() {
    foo();  // 輸出：You called foo()
    bar();  // 輸出：You called bar()
}

七、總結與反思

macro_rules! 是 Rust 的宣告宏，使用模式匹配來生成程式碼。

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