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什么是 Rust 宏
Rust 宏 (Macros) 是一种元编程工具，允许在编译时生成代码。它们扩展了语言的语法，提供比函数更灵活的代码生成能力，主要分为声明式宏和过程宏。
为什么要使用宏
- 代码复用：减少重复代码。
- 语法扩展：创建特定领域的语法。
- 性能：编译时展开，无运行时开销。
- 灵活性：处理可变参数或复杂逻辑。
宏的类型
- 声明式宏 (Declarative Macros)：
- 使用
macro_rules!定义。 - 基于模式匹配，类似函数但更强大。
- 过程宏 (Procedural Macros)：
- 三种形式：自定义派生、属性宏、函数式宏。
- 操作抽象语法树 (AST)，需单独 crate。
- 依赖
proc-macro库。
声明式宏的定义与使用
- 定义：
macro_rules! name { (模式) => { 展开代码 } }。 - 模式匹配：
$var:类型：捕获变量（类型如expr、ident）。*或+：匹配零个或多个。- 调用：
name!(参数)。
macro_rules! say_hello {
() => {
println!("Hello!");
};
}
过程宏简介
- 自定义派生 (Derive)：为结构体/枚举自动实现特性（如
Debug）。 - 属性宏：修改项的定义。
- 函数式宏：类似函数的宏。
- 限制：需在单独 crate 中定义，依赖
proc-macro。
[lib]
proc-macro = true
代码示例
声明式宏
macro_rules! vec_of {
($($x:expr),*) => {
{
let mut v = Vec::new();
$(v.push($x);)*
v
}
};
}
fn main() {
let v = vec_of![1, 2, 3, 4];
println!("{:?}", v);
}
运行结果：
[1, 2, 3, 4]
多模式声明式宏
macro_rules! greet {
($name:expr) => {
println!("Hello, {}!", $name);
};
($name:expr, $greeting:expr) => {
println!("{}, {}!", $greeting, $name);
};
}
fn main() {
greet!("Alice");
greet!("Bob", "Hi");
}
运行结果：
Hello, Alice!
Hi, Bob!
简单过程宏（自定义派生）
my_macro/Cargo.toml：
[package]
name = "my_macro"
version = "0.1.0"
edition = "2021"
[lib]
proc-macro = true
[dependencies]
syn = “2.0” quote = “1.0” proc-macro2 = “1.0”
my_macro/src/lib.rs：
use proc_macro::TokenStream;
use quote::quote;
use syn;
#[proc_macro_derive(Hello)]
pub fn hello_macro_derive(input: TokenStream) -> TokenStream {
let ast = syn::parse(input).unwrap();
impl_hello(&ast)
}
fn impl_hello(ast: &syn::DeriveInput) -> TokenStream {
let name = &ast.ident;
let gen = quote! {
impl #name {
pub fn say_hello(&self) {
println!("Hello from {}", stringify!(#name));
}
}
};
gen.into()
}
主项目 Cargo.toml：
[dependencies]
my_macro = { path = "./my_macro" }
main.rs：
use my_macro::Hello;
#[derive(Hello)]
struct Example;
fn main() {
let ex = Example;
ex.say_hello();
}
运行结果：
Hello from Example
参考资料与出站链接
- 官方文档：
- 学习资源：
- 社区支持：
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