需求:
获取枚举类型附加信息，如备注说明，传统作法如下：
实现 comment 方法根据匹配值返回对应字符串
enum Robot {
Alex,
Bob
}
impl Robot {
fn comment(&self) -> &'static str {
match self {
Robot::Alex => "这是Alex",
Robot::Bob => "这是Bob",
}
}
}
// test
println!("alex comment: {}", Robot::Alex.comment()); // alex comment: 这是Alex
传统作法有一个问题，如果有很多枚举，就需要各自实现对应的 comment 方法实现，很麻烦，是否可以简化呢？
可以的！
其中 comment 方法的实现就属于模板代码。这种重复性的工作就可以考虑使用宏，最终简化如下：
除了 comment 也可以附加 其它信息如 姓名、年龄等
#[derive(HelloMacro)]
enum Robot {
#[oic_column(name = "alex_name", age = 22, comment = "这是Alex")]
Alex,
#[oic_column(name = "bob_name", age = 50, comment = "这是Bob")]
Bob,
}
// 测试可以获取一样的结果
println!("alex comment: {}", Robot::Alex.comment()); // alex comment: 这是Alex
什么是过程宏
过程宏中文文档参考： https://zjp-cn.github.io/rust-note/proc/quote.html
过程宏（Procedure Macro） 是Rust中的一种特殊形式的宏，提供比普通宏更强大的功能。过程宏主要分三类：
- 派生宏（Derive macro）：用于结构体（struct）、枚举（enum）、联合（union）类型，可为其实现函数或特征（Trait）。
- 属性宏（Attribute macro）：用在结构体、字段、函数等地方，为其指定属性等功能。如标准库中的#[inline]、#[derive(...)]等都是属性宏。
- 函数式宏（Function-like macro）：用法与普通的规则宏类似，但功能更加强大，可实现任意语法树层面的转换功能。
1.派生宏示例：
#[proc_macro_derive(Builder)]
fn derive_builder(input: TokenStream) -> TokenStream {
let _ = input;
unimplemented!()
}
其使用方法如下：
#[derive(Builder)]
struct Command {
// ...
}
2.属性宏示例
#[proc_macro_attribute]
fn sorted(args: TokenStream, input: TokenStream) -> TokenStream {
let _ = args;
let _ = input;
unimplemented!()
}
其使用方法如下：
#[sorted]
enum Letter {
A,
B,
C,
// ...
}
3.函数式宏示例
#[proc_macro]
pub fn seq(input: TokenStream) -> TokenStream {
let _ = input;
unimplemented!()
}
其使用方法如下：
seq! { n in 0..10 {
/* ... */
}}
功能实现
本例主要使用派生宏实现
项目创建可以参数示例仓库https://github.com/imbolc/rust-derive-macro-guide
第一步 创建测试项目
测试项目: my-macro-test
宏项目： my-derives
项目结构最终如下：
my-macro-test/
my-derives/ // 子项目
src/
attributes.rs
lib.rs
Cargo.toml
src/
main.rs // 主项目入口
Cargo.toml
文件 my-macro-test/Cargo.toml
# my-macro-test/Cargo.toml
[package]
name = "my-macro-test"
version = "0.1.0"
edition = "2021"
[dependencies]
# 根据路径指定子项目
my_derives = { path = "my-derives" }
文件 my-macro-test/my-derives/Cargo.toml
[package]
# my-macro-test/my-derives/Cargo.toml
name = "my-derives"
version = "0.1.0"
edition = "2021"
[lib]
proc-macro = true
[dependencies]
syn = { version = "^1", features = ["full"] }
quote = "^1"
proc-macro2 = "^1"
bae = "^0"
重要的第三方库：
第二步 自定义属性定义
文件： my-derives/attributes.rs
// my-derives/attributes.rs
use bae::FromAttributes;
use syn;
#[derive(Default, FromAttributes, Debug)]
pub struct OicColumn {
pub name: Option<syn::Lit>,
pub age: Option<syn::Lit>,
pub comment: Option<syn::Lit>,
}
第三步 HelloMacro 派生宏实现
文件： my-derives/lib.rs
mod attributes;
use proc_macro::{self, TokenStream};
use quote::{quote};
use syn::{parse_macro_input, DeriveInput};
use attributes::{OicColumn};
// HelloMacro 定义
#[proc_macro_derive(HelloMacro, attributes(oic_column))]
pub fn hello_macro_derive(input: TokenStream) -> TokenStream {
let input: DeriveInput = parse_macro_input!(input);
// ident 当前枚举名称
let DeriveInput { ident, .. } = input;
let mut comment_arms = Vec::new();
if let syn::Data::Enum(syn::DataEnum { variants, .. }) = input.data {
for variant in variants {
// 当前枚举项名称如 Alex, Box
let ident_item = &variant.ident;
// 根据属性值转为 OicColumn 定义的结构化数据
if let Ok(column) = OicColumn::from_attributes(&variant.attrs) {
// 获取属性中的comment信息
let msg: &syn::Lit = &column.comment.unwrap();
// 生成 match 匹配项 Robot::Alex => "msg"
comment_arms.push(quote! ( #ident::#ident_item => #msg ));
} else {
comment_arms.push(quote! ( #ident::#ident_item => "" ));
}
}
}
if comment_arms.is_empty() {
comment_arms.push(quote! ( _ => "" ));
}
// 实现 comment 方法
let output = quote! {
impl #ident {
fn comment(&self) -> &'static str {
match self {
#(#comment_arms),*
}
}
}
};
output.into()
}
#(#comment_arms),* 为数据解构语法，具体参考：https://docs.rs/quote/1.0.21/quote/macro.quote.html
第四步 测试代码实现
文件： my-macro-test/main.rs
use my_derives::HelloMacro;
#[derive(HelloMacro)]
enum Robot {
#[oic_column(name = "alex_name", age = 22, comment = "这是Alex")]
Alex,
#[oic_column(name = "bob_name", age = 50, comment = "这是Bob")]
Bob,
Apple,
}
fn main() {
// test comment: Alex: "这是Alex", ----- Bob: "这是Bob"
println!("test comment: Alex: {:?}, ----- Bob: {:?}", Robot::Alex.comment(), Robot::Bob.comment());
// test comment apple: ""
println!("test comment apple: {:?}", Robot::Apple.comment());
}
cargo run 运行测试输出结果如注释部分。
