matrix - 是否可以编写一个可以转置矩阵的rust宏？

Question

我目前正在使用SIMD处理optimizing the rust jpeg decoder crate。为了避免代码中的长时间重复，我想编写一个生成以下矩阵转置代码的宏:

s = [
        i32x8::new(s[0].extract(0),s[1].extract(0),s[2].extract(0),s[3].extract(0),s[4].extract(0),s[5].extract(0),s[6].extract(0),s[7].extract(0), ),
        i32x8::new(s[0].extract(1),s[1].extract(1),s[2].extract(1),s[3].extract(1),s[4].extract(1),s[5].extract(1),s[6].extract(1),s[7].extract(1), ),
        i32x8::new(s[0].extract(2),s[1].extract(2),s[2].extract(2),s[3].extract(2),s[4].extract(2),s[5].extract(2),s[6].extract(2),s[7].extract(2), ),
        i32x8::new(s[0].extract(3),s[1].extract(3),s[2].extract(3),s[3].extract(3),s[4].extract(3),s[5].extract(3),s[6].extract(3),s[7].extract(3), ),
        i32x8::new(s[0].extract(4),s[1].extract(4),s[2].extract(4),s[3].extract(4),s[4].extract(4),s[5].extract(4),s[6].extract(4),s[7].extract(4), ),
        i32x8::new(s[0].extract(5),s[1].extract(5),s[2].extract(5),s[3].extract(5),s[4].extract(5),s[5].extract(5),s[6].extract(5),s[7].extract(5), ),
        i32x8::new(s[0].extract(6),s[1].extract(6),s[2].extract(6),s[3].extract(6),s[4].extract(6),s[5].extract(6),s[6].extract(6),s[7].extract(6), ),
        i32x8::new(s[0].extract(7),s[1].extract(7),s[2].extract(7),s[3].extract(7),s[4].extract(7),s[5].extract(7),s[6].extract(7),s[7].extract(7), ),
];

该宏应该能够为不同的矩阵大小(4或8)生成代码。

我尝试了几种不同的方法，但是我从未设法使宏重复n次n项模式。

对我而言，最合乎逻辑的是:

macro_rules! square {
    (($($x:tt),*), ($($y:tt),*)) => {
        [
            $([ 
                $( s[$x].extract($y) ),* 
            ]),*
        ]
    };
    ($($x:expr),*) => { square!( ($($x),*) , ($($x),*) ) };
}

但是失败了

error: attempted to repeat an expression containing no syntax variables matched as repeating at this depth

Answer 1

您可以做到，但是您将需要通过递归来处理外部重复:

macro_rules! square {
    (@row [$($acc:expr),*] [$($before:expr),*] $current:expr $(, $after:expr)*) => {
        square!(@row
            [ $($acc,)*
              stringify!($(s[$current].extract ($before),)*
                         s[$current].extract ($current)
                         $(, s[$current].extract ($after))*) ]
            [ $($before,)* $current ]
            $($after),*)
    };
    (@row [$($acc:tt)*] [$($before:expr),*]) => { vec![ $($acc)* ] };
    ($($r:expr),*) => {
        square!(@row [] [] $($r),*)
    };
}

Playground

我将其称为 stringify!，以便该代码可以在没有依赖项的情况下在操场上进行编译。您将需要替换它们以满足您的需要(可能只是删除 stringify!调用，并使用传递给宏的标识符替换 s)。

累积 $acc中的值并在递归结束时立即将其全部输出的想法称为 push-down accumulation pattern。如果您不熟悉此概念，请在 little book of Rust macros中对其进行详细说明。