Rust Macro

宏与过程元编程

核心问题

如何减少重复代码？什么时候用宏，什么时候用泛型？

宏是编译时代码生成，泛型是运行时多态。

宏 vs 泛型

declarative macros (macro_rules!)

基本结构

macro_rules! my_vec {
    () => {
        Vec::new()
    };
    ($($elem:expr),*) => {
        vec![$($elem),*]
    };
    ($elem:expr; $n:expr) => {
        vec![$elem; $n]
    };
}

重复模式

派生宏 (derive macro)

实现简单 derive

use proc_macro::TokenStream;
#[proc_macro_derive(MyDerive)]
pub fn my_derive(input: TokenStream) -> TokenStream {
    let input = syn::parse_macro_input!(input as syn::DeriveInput);
    let name = &input.ident;
    
    let expanded = quote::quote! {
        impl MyDerive for #name {
            fn my_method(&self) -> String {
                format!("Hello from {}", stringify!(#name))
            }
        }
    };
    
    expanded.into()
}

使用

#[derive(MyDerive)]
struct MyStruct {
    field: i32,
}

函数式过程宏

#[proc_macro]
pub fn my_func_macro(input: TokenStream) -> TokenStream {
    // 转换输入
    let tokens = input.into_iter().collect::<Vec<_>>();
    // 生成代码
    quote::quote! { /* ... */ }.into()
}

调试宏

# 查看宏展开结果
cargo expand
cargo expand --test test_name

最佳实践

常用 crate