Rust宏详解之类函数宏

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Rust进阶教程：用宏实现参数可变的函数

过程宏

在Rust中，macro_rules!是最常用的宏，也叫声明式宏。

除了这种最基础的宏之外，Rust还支持三种过程宏

• 类函数宏(Function-like macro)，看上去就像是函数调用
• 类属性宏(Attribute-like macro)，用于为目标添加自定义的属性
• 派生宏 #[derive]，可以为目标结构体或枚举派生指定的代码，例如 Debug 特征

过程宏和声明宏有一个重要区别，即过程宏首先是一个库，需要在其配置文件中说明，下面用cargo创建一个新的项目

cargo new --lib marco

进入文件夹后，在其配置文件结尾添加

[lib]
proc-macro = true

类函数宏

下面在lib.rs中实现一个简单的类函数宏，内容如下

#![crate_type = "proc-macro"]
extern crate proc_macro;
use proc_macro::TokenStream;

#[proc_macro]
pub fn make_mod(n: TokenStream) -> TokenStream {
    let output = format!("|x|{{x}} % {}", n);
    output.parse().unwrap()
}

其中，#[proc_macro]下面就是我们定义的类函数宏，其语法结构也像是一个函数结构，输入和输出均为TokenStream类型。

函数内部，第一行用输入的n，拼接成一条符合Rust语法的字符串，即如下式

|x|{x%n}

第二行，将这个表达式转换为一个可执行的语句，再行输出。

调用与测试

接下来，新建一个测试项目

cargo new --bin marco_test

在其配置文件的依赖项后面添加宏包的路径

[dependencies]
marco = { path = "../marco" }

最后在main.rs中调用

extern crate marco;
use marco::make_mod;

fn main() {
    let mod3 = make_mod!(3);
    println!("{}", mod3(5));
}

主函数中也包含两行，第一行是调用宏生成一个函数，结合前面的代码，可知这个函数就是

|x|{x % 3}

这个函数的作用，就是求一个数除以$3$之后的余数。

接下来，调用$\mathrm{mod}3$，得到$5\%3=2$的输出。