Question

我正在尝试创建宏，以便创建自定义树类型的小实例。为此，我想将子节点指定为节点或整数（没有明确地将它们转换为Node类型）。 My attempt位于下方，因$x类型解析为MDTree而失败，消息为expected enum MDTree, found integral variable。

pub struct MultiNode {
    children: Vec<MDTree>
}
impl MultiNode {
    pub fn new(children: Vec<MDTree>) -> Box<MultiNode> {
        return Box::new(MultiNode { children: children });
    }
}
pub enum MDTree {
    Single(u32),
    Prime(Box<MultiNode>),
    Degenerate(Box<MultiNode>),
}
macro_rules! mod_single {
    ($x:expr) => { MDTree::Single($x) }
}
macro_rules! mod_multi {
    ($($x:expr),*) => {{
        let mut children: Vec<MDTree> = Vec::new();
        $(
            match $x {
                0...4294967295 => { children.push(mod_single!($x)); }
                _ => { children.push($x); }
            }
        )*
        MultiNode::new(children)
    }}
}
macro_rules! mod_prime {
    ($($x:expr),*) => { MDTree::Prime(mod_multi!($($x),*)) }
}
macro_rules! mod_degen {
    ($($x:expr),*) => { MDTree::Degenerate(mod_multi!($($x),*)) }
}
fn main() {
    let md: MDTree = mod_prime!(0, mod_degen!(1,2));
}

有没有办法解决这个问题而无需编写mod_prime!(mod_single(0), mod_degen!(mod_single(1),mod_single(2)))或类似内容？

Answer 1

宏无法推断其操作数的类型，因为宏扩展在类型解析之前发生。

但这并不意味着没有解决方案！实际上，宏可以扩展到代码，其行为根据表达式的类型而变化。我们怎么做？当然还有特质！我们会在此处使用标准库中的From和Into特征，但如果您愿意，可以定义自己的特征。

让我们首先看看mod_multi!宏在使用特征时的样子：

macro_rules! mod_multi {
    ($($x:expr),*) => {{
        let mut children: Vec<MDTree> = Vec::new();
        $(
            children.push($x.into());
        )*
        MultiNode::new(children)
    }}
}

这里的关键点是宏并没有试图找出$x的类型;它将在稍后由编译器计算出来，编译器将根据该类型将调用分派给into()。这确实意味着如果您将不受支持的参数传递给宏，您将会收到可能一眼就看不清的编译器错误。

现在，我们需要实施Into，以便宏接受u32和MDTree。 Into基于From特征进行了全面实施，因此我们应该实施From而不是Into。标准库已提供impl<T> From<T> for T，因此我们已经可以将MDTree传递给宏。那就是u32。实现如下：

impl From<u32> for MDTree {
    fn from(value: u32) -> MDTree {
        mod_single!(value)
    }
}

现在宏调用按预期工作！

Answer 2

虽然the answer by Francis Gagné可能更直接地回答了您提出的问题，但我只想强调一下，如果您愿意，宏也可以让您使用非常小的语法构建这样的树（因为您之后所有关于用宏构建树的问题）：

#[derive(Debug)]
pub enum MDTree {
    Single(u32),
    Prime(Vec<MDTree>),
    Degenerate(Vec<MDTree>),
}

macro_rules! mdtree {
    ([$($sub:tt),*]) => {{
        MDTree::Prime(vec!($(mdtree!($sub),)*))
    }};
    ({$($sub:tt),*}) => {{
        MDTree::Degenerate(vec!($(mdtree!($sub),)*))
    }};
    ($e:expr) => {
        MDTree::Single($e)
    };
}

fn main() {
    println!("{:?}", mdtree!([1, [2, 3], {4, 5}]));
}

Playground

您可以使用(，{和[作为不同的变体，但是使用一些实际的标识符超过两个可能是一个好主意。

具有不同类型的可变参数的宏

2 个答案: