Rust 宏编程基础

学习声明式宏（macro_rules!）和过程宏的概念与使用 · 难度：入门 · +15XP

Rust 宏简介

宏（Macros）是 Rust 中强大的元编程工具，分为声明式宏和过程宏两大类。它们可以在编译时生成代码，减少重复并实现 DSL（领域特定语言）。

声明式宏：macro_rules!

使用模式匹配来定义代码模板，最常用的宏形式：

macro_rules! say_hello {
    () => {
        println!("Hello!");
    };
    ($name:expr) => {
        println!("Hello, {}!", $name);
    };
}
fn main() {
    say_hello!();
    say_hello!("Rust");
}

模式匹配与重复

宏支持多种匹配规则和重复操作：

macro_rules! vec_of_squares {
    ($($x:expr),*) => {
        {
            let mut v = Vec::new();
            $(v.push($x * $x);)*
            v
        }
    };
}

fn main() {
    let squares = vec_of_squares!(1, 2, 3, 4);
    println!("{:?}", squares); // [1, 4, 9, 16]
}

过程宏概述

过程宏分为三类：

• 自定义派生宏：如 #[derive(MyTrait)]
• 属性宏：如 #[route(GET, "/")]
• 函数宏：像函数调用，如 sql!(SELECT * FROM users)

过程宏需要额外的 crate 支持，定义在独立的 crate 中。

调试技巧

使用 cargo expand 或 log_syntax! 宏查看宏展开结果：

macro_rules! debug_expand {
    ($($tokens:tt)*) => {
        {
            // 编译期打印展开结果
            log_syntax!($($tokens)*);
            $($tokens)*
        }
    };
}

练习提示： 编写一个 create_struct! 宏，接受字段名和类型列表，生成对应的结构体定义。