1. 1. Introduction
  2. 2. 宏,彻底剖析
    1. 2.1. 语法扩展
      1. 2.1.1. 源码解析过程
      2. 2.1.2. AST中的宏
      3. 2.1.3. 展开
    2. 2.2. macro_rules!
    3. 2.3. 细枝末节
      1. 2.3.1. 再探捕获与展开
      2. 2.3.2. 卫生性
      3. 2.3.3. 不是标识符的标识符
      4. 2.3.4. 调试
      5. 2.3.5. 作用域
      6. 2.3.6. 导入/导出
  3. 3. 宏,实践介绍
  4. 4. 常用模式
    1. 4.1. 回调
    2. 4.2. 标记树撕咬机
    3. 4.3. 内用规则
    4. 4.4. 下推累积
    5. 4.5. 重复替代
    6. 4.6. 尾部分隔符
    7. 4.7. 标记树聚束
    8. 4.8. 可见性
    9. 4.9. 临时措施
  5. 5. 轮子
    1. 5.1. AST强转
    2. 5.2. 计数
    3. 5.3. 枚举解析
  6. 6. 实例注解
    1. 6.1. Ook!

下推累积

macro_rules! init_array {
    (@accum (0, $_e:expr) -> ($($body:tt)*))
        => {init_array!(@as_expr [$($body)*])};
    (@accum (1, $e:expr) -> ($($body:tt)*))
        => {init_array!(@accum (0, $e) -> ($($body)* $e,))};
    (@accum (2, $e:expr) -> ($($body:tt)*))
        => {init_array!(@accum (1, $e) -> ($($body)* $e,))};
    (@accum (3, $e:expr) -> ($($body:tt)*))
        => {init_array!(@accum (2, $e) -> ($($body)* $e,))};
    (@as_expr $e:expr) => {$e};
    [$e:expr; $n:tt] => {
        {
            let e = $e;
            init_array!(@accum ($n, e.clone()) -> ())
        }
    };
}

let strings: [String; 3] = init_array![String::from("hi!"); 3];Run

在Rust中,所有宏最终必须展开为一个完整、有效的句法元素(比如表达式、条目等等)。这意味着,不可能定义一个最终展开为残缺构造的宏。

有些人可能希望,上例中的宏能被更加直截了当地表述成:

macro_rules! init_array {
    (@accum 0, $_e:expr) => {/* empty */};
    (@accum 1, $e:expr) => {$e};
    (@accum 2, $e:expr) => {$e, init_array!(@accum 1, $e)};
    (@accum 3, $e:expr) => {$e, init_array!(@accum 2, $e)};
    [$e:expr; $n:tt] => {
        {
            let e = $e;
            [init_array!(@accum $n, e)]
        }
    };
}Run

他们预期的展开过程如下:

            [init_array!(@accum 3, e)]
            [e, init_array!(@accum 2, e)]
            [e, e, init_array!(@accum 1, e)]
            [e, e, e]Run

然而,这一思路中,每个中间步骤的展开结果都是一个不完整的表达式。即便这些中间结果对外部来说绝不可见,Rust仍然禁止这种用法。

下推累积则使我们得以在完全完成之前毋需考虑构造的完整性,进而累积构建出我们所需的标记序列。顶端给出的示例中,宏调用的展开过程如下:

init_array! { String:: from ( "hi!" ) ; 3 }
init_array! { @ accum ( 3 , e . clone (  ) ) -> (  ) }
init_array! { @ accum ( 2 , e.clone() ) -> ( e.clone() , ) }
init_array! { @ accum ( 1 , e.clone() ) -> ( e.clone() , e.clone() , ) }
init_array! { @ accum ( 0 , e.clone() ) -> ( e.clone() , e.clone() , e.clone() , ) }
init_array! { @ as_expr [ e.clone() , e.clone() , e.clone() , ] }Run

可以看到,每一步都在累积输出,直到规则完成,给出完整的表达式。

上述过程的关键点在于,使用$($body:tt)*来保存输出中间值,而不触发其它解析机制。采用($input) -> ($output)的形式仅是出于传统,用以明示此类宏的作用。

由于可以存储任意复杂的中间结果,下推累积在构建标记树撕咬机的过程中经常被用到。