使用宏的输出作为另一个宏的参数

Question

我正在尝试Point<T>为小尺寸实现通用类型。

为了实现这一点，我编写了一个宏，它采用新类型的名称和点的维度（因为，据我所知，Rust 不允许数字泛型）。

macro_rules! define_point {
($type_name: ident, $dimension: expr) => {
        pub struct $type_name<T> {
            coords: [T; $dimension]
        }
    }
}

我像这样使用它：

define_point!(Point2, 2);
define_point!(Point3, 3);

这工作正常。我还在Index这个宏中在我的 Point 类型上实现了trait 来直接访问坐标。

现在我想要一些方便的函数来访问我的点的坐标，如下所示：p.x()，p.y()或者p.z()取决于维度。

为此，我有另一个宏：

macro_rules! impl_point_accessors {    
    ($type_name: ident, $coord_name: ident, $coord_index: expr) => {
        impl<T> $type_name<T> {
            pub fn $coord_name(&self) -> T {
                &self[$coord_index]
            }
        }
    };

    ($type_name: ident, $coord_name: ident, $coord_index: expr, $($extra_coord_name: ident, $extra_coord_index: expr),+) => {
        impl_point_accessors!($type_name, $coord_name, $coord_index);
        impl_point_accessors!($type_name, $($extra_coord_name, $extra_coord_index), +);
    }
}

我使用它如下：

impl_point_accessors!(Point2, x, 0, y, 1);
impl_point_accessors!(Point3, x, 0, y, 1, z, 2);

当我查看rustc --pretty=expanded.

现在，作为练习，我写了另一个宏，它可以x, 0, y, 1, ...直接从维度中给我列表：

macro_rules! dimension_to_coord_pairs {
    (1) => {
        x, 0
    };
    (2) => {
        x, 0, y, 1
    };
    (3) => {
        x, 0, y, 1, z, 2
    };
    (4) => {
        x, 0, y, 1, z, 2, w, 3
    };
}

但是，当我尝试像这样使用这个新宏的输出时：

impl_point_accessors!($type_name, dimension_to_coord_pairs!($dimension));

看起来dimension_to_coord_pairs宏没有扩展到我想要的参数列表中。

我现在的问题是：有没有办法告诉 Rust 扩展宏并使用扩展的语法作为我在另一个宏中的参数列表？

Answer 1

一个宏可以调用另一个宏，但不能获取另一个宏的结果。每个宏调用都必须生成合法的代码，其中可以包含其他宏调用，但编译器永远不必弄清楚您打算首先调用哪个宏。

您可以通过将宏重新组织为完全自上而下来解决您的问题，如下所示：

macro_rules! define_point {
    ($type_name: ident, $dimension: tt) => {
        pub struct $type_name<T> {
            coords: [T; $dimension]
        }
        impl_point_accessors!($type_name, $dimension);
    }
}

macro_rules! impl_point_accessors {    
    ($type_name: ident, $dimension: tt) => {
        impl<T> $type_name<T> {
            write_coord_getters!($dimension);
        }
    };
}

macro_rules! coord_getter {
    ($coord_name: ident, $coord_index: expr, $ret: ty) => {
        pub fn $coord_name(&self) -> &T {
            &self.coords[$coord_index]
        }
    }
}

macro_rules! write_coord_getters {
    (1) => {
        coord_getter!(x, 1, T);
    };
    (2) => {
        write_coord_getters!(1);
        coord_getter!(y, 2, T);
    };
    (3) => {
        write_coord_getters!(2);
        coord_getter!(z, 3, T);
    };
    (4) => {
        write_coord_getters!(3);
        coord_getter!(w, 4, T);
    };
}

它并不像您尝试的那么整洁，但它仍然允许您按照您想要的方式调用它：

define_point!(Point3, 3);

请注意，我更改$dimension: expr为$dimension: tt. 我不是 100% 确定为什么会出现这种情况，但是在宏内部，类型变量expr不能与文字匹配。

另外，我将返回类型更改为&T而不是T. 您也可以通过 make 来解决同样的问题T: Copy。