macros - 有没有办法用宏来计数？

Question

我想创建一个打印“Hello”指定次数的宏。它的用法如下:

many_greetings!(3);  // expands to three `println!("Hello");` statements

创建该宏的简单方法是:

macro_rules! many_greetings {
    ($times:expr) => {{
        println!("Hello");
        many_greetings!($times - 1);
    }};
    (0) => ();
}

但是，这不起作用，因为编译器不计算表达式； $times - 1 不是计算出来的，而是作为新表达式输入到宏中。

Answer 1

虽然普通的宏系统不能让你多次重复宏展开，但是在宏中使用for循环是没有问题的:

macro_rules! many_greetings {
    ($times:expr) => {{
        for _ in 0..$times {
            println!("Hello");
        }
    }};
}

如果您真的需要重复宏，则必须查看程序宏/compiler plugins (从 1.4 开始不稳定，而且有点难写)。

编辑:可能有更好的方法来实现它，但我今天已经在这上面花费了足够长的时间，所以这里开始吧。 repeat!，一个实际上将一段代码重复多次的宏:

主要.rs

#![feature(plugin)]
#![plugin(repeat)]

fn main() {
    let mut n = 0;
    repeat!{ 4 {
        println!("hello {}", n);
        n += 1;
    }};
}

库.rs

#![feature(plugin_registrar, rustc_private)]

extern crate syntax;
extern crate rustc;

use syntax::codemap::Span;
use syntax::ast::TokenTree;
use syntax::ext::base::{ExtCtxt, MacResult, MacEager, DummyResult};
use rustc::plugin::Registry;
use syntax::util::small_vector::SmallVector;
use syntax::ast::Lit_;
use std::error::Error;

fn expand_repeat(cx: &mut ExtCtxt, sp: Span, tts: &[TokenTree]) -> Box<MacResult + 'static> {
    let mut parser = cx.new_parser_from_tts(tts);
    let times = match parser.parse_lit() {
        Ok(lit) => match lit.node {
            Lit_::LitInt(n, _) => n,
            _ => {
                cx.span_err(lit.span, "Expected literal integer");
                return DummyResult::any(sp);
            }
        },
        Err(e) => {
            cx.span_err(sp, e.description());
            return DummyResult::any(sp);
        }
    };
    let res = parser.parse_block();

    match res {
        Ok(block) => {
            let mut stmts = SmallVector::many(block.stmts.clone());
            for _ in 1..times {
                let rep_stmts = SmallVector::many(block.stmts.clone());
                stmts.push_all(rep_stmts);
            }
            MacEager::stmts(stmts)
        }
        Err(e) => {
            cx.span_err(sp, e.description());
            DummyResult::any(sp)
        }
    }
}

#[plugin_registrar]
pub fn plugin_registrar(reg: &mut Registry) {
    reg.register_macro("repeat", expand_repeat);
}

添加到 Cargo.toml

[lib]
name = "repeat"
plugin = true

请注意，如果我们真的不想进行循环，而是想在编译时进行扩展，我们就必须做一些事情，比如要求文字数字。毕竟，我们无法在编译时评估引用程序其他部分的变量和函数调用。