rust - 如何区分macro_rules宏中的不同种类的项目？

Question

我想编写一个基于macro_rules的宏，该宏将用于包装一系列类型别名和结构定义。我可以使用$e:item在“items”上进行匹配，但这将同时匹配别名和结构。我想分别对待两者(我需要在结构上添加一些#[derive(...)])。我是否必须通过匹配诸如type $name:ident = $type:ty;之类的方法直接模仿它们的语法，还是有更好的方法？由于常规与元组之类的关系，这条路线对于结构来说似乎很烦人。如果我也想区分一些功能，那将是非常痛苦的，因为它们在语法上有很多差异。

Answer 1

我相信，对于这个问题，可以使用macro_rules!解决一些简单的情况，但是这种情况可能会受到限制(您不能超前)并且容易出错。我仅介绍类型的示例，希望可以说服自己避免macro_rules!。考虑一下这个简单的宏:

macro_rules! traverse_types {
    ($(type $tp:ident = $alias:ident;)*) => {
        $(type $tp = $alias;)*
    }
}

traverse_types!(
    type T = i32;
    type Y = Result<i32, u64>;
);

对于普通别名来说，这很好用。在某些时候，您可能还想处理通用类型别名(即 type R<Y> = ...形式)。好的，您仍然可以将宏重写为递归形式(并且这已经是一个不平凡的任务)来处理所有情况。然后，您会发现泛型可能很复杂(类型界限，生存期参数，where子句，默认类型等):

type W<A: Send + Sync> = Option<A>;
type X<A: Iterator<Item = usize>> where A: 'static = Option<A>;
type Y<'a, X, Y: for<'t> Trait<'t>> = Result<&'a X, Y>;
type Z<A, B = u64> = Result<A, B>;

可能所有这些情况仍然可以使用几乎不可读的 macro_rules!处理。然而，这将是 真的很难理解(即使是撰写它的人)，这是怎么回事。此外，很难支持新的语法(例如 impl-trait alias type T = impl K)，甚至可能需要完全重写宏。我只介绍了 type aliases部分，还有更多需要处理的 struct。
我的观点是:更好地避免针对(和类似)问题的 macro_rules!， procedural macros是解决该问题的一种更好的工具。如果维护了 syn和 quote crate ，则更容易阅读(并因此扩展)并免费处理新语法。对于类型别名，这可以很简单地完成:

extern crate proc_macro;

use proc_macro::TokenStream;
use syn::parse::{Parse, ParseStream};

struct TypeAliases {
    aliases: Vec<syn::ItemType>,
}

impl Parse for TypeAliases {
    fn parse(input: ParseStream) -> syn::Result<Self> {
        let mut aliases = vec![];
        while !input.is_empty() {
            aliases.push(input.parse()?);
        }
        Ok(Self { aliases })
    }
}

#[proc_macro]
pub fn traverse_types(token: TokenStream) -> TokenStream {
    let input = syn::parse_macro_input!(token as TypeAliases);

    // do smth with input here

    // You may remove this binding by implementing a `Deref` or `quote::ToTokens` for `TypeAliases`
    let aliases = input.aliases;
    let gen = quote::quote! {
        #(#aliases)*
    };

    TokenStream::from(gen)
}

因为 struct的解析代码与 ItemStruct类型相同，并且还需要先行确定它是类型别名还是结构，所以 example at syn非常相似。