Rust語言最強大的一個特點就是可以創建和利用宏/Macro。不過創建 Rust宏看起來挺復雜，常常令剛接觸Rust的開發者心生畏懼。這片文章 的目的就是幫助你理解Rust Macro的基本運作原理，學習如何創建自己的 Rust宏。
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1、什么是Rust的宏/Macro？
如果你嘗試過Rust，應該已經用過Rust的宏了：println!。這個宏 可以在終端輸出一行文本，并且支持變量的插值。
簡單地說，Rust宏讓你可以發明自己的語法，編寫出可以自行展開的代碼， 也就是我們通常所說的元編程，你甚至可以用Rust宏來創作自己的DSL。
Rust宏的基本運作機制就是：首先匹配宏規則中定義的模式，然后將匹配 結果綁定到變量，最后展開變量替換后的代碼。
不理解也沒有關系，讓我們繼續看。
2、如果創建Rust宏/Macro？
可以使用Rust預置的macro_rules!宏來創建一個新的Rust宏。
下圖展示了如何創建一個空白的Rust宏：hey!，這個宏什么功能 也沒有，我們現在只關注它的結構：
() => {}看起來很神秘，因為它不是標準的rust語法，是macro_rules! 這個宏自己發明的，用來表示一條宏規則，=>左邊是匹配模式，右邊是 等待展開的代碼：
左邊的小括號部分是Rust宏的匹配器/Matcher，用來匹配模式并捕捉變量，這是我們 發明自定義語法和DSL的關鍵所在。
右邊的大括號部分是Rust宏的轉碼器/Transcriber，也就是我們要應用匹配器捕捉到 的變量的部分，Rust編譯器將利用變量和這部分的代碼來生成實際的Rust代碼。
類似于Rust中的match語句，在macro_rules!中可以定義多條宏規則，例如：
macro_rules! hey{ () => {}, () => {}}3、模式匹配與變量捕捉
現在我們看看Rust宏的模式是如何匹配的。
在匹配器/Matcher中，$name部分定義了變量名，匹配結果將綁定到該變量以便 應用到轉碼器/Transcriber中。在這個示例中，表示我們將Rust宏的匹配結果存入變量$name。
冒號后面的部分被稱為選擇器/Designator，用于聲明我們要匹配的類型。 例如在這個示例中，我們使用的是表達式選擇器，也就是expr， 這告訴Rust：匹配一個表達式，然后存入$name變量。
表達式選擇器只是Rust中眾多可用選擇器中的一個，下面是一些常見的 Rust宏選擇器：
- item：條目，例如函數、結構、模塊等
- block：代碼塊
- stmt：語句
- pat：模式
- expr：表達式
- ty：類型
- ident：標識符
- path：路徑，例如 foo、 ::std::mem::replace, transmute::<_ int>, …
- meta：元信息條目，例如 #[…]和 #![rust macro…] 屬性
- tt：詞條樹
那么，現在如何在轉碼器/Transcriber中應用我們捕捉到的變量？
很簡單，在Rust宏轉碼器部分我們只需要在常規的Rust代碼中，嵌入匹配器 捕捉到的變量就行了，沒什么特別之處！
4、編寫第一個Rust宏
我們已經了解了如何編寫一個Rust宏，現在讓我們動手寫一個：
很簡單，對吧？
5、重復模式的提取與利用
我們用的許多Rust宏都可以支持非常多的輸入。以vec!宏為例，我們 可以這樣調用它：vec![rust macro1,2,3,4,5]，或者這樣：vec![rust macro1,2,3,,4,5,6,7,8]。
那么vec!宏是如何實現這一點的？很顯然它不會去定義成千上萬個變量來 逐個保存匹配結果，秘密在于重復模式的匹配：
我們只需要把希望重復的模式寫在$(...)這部分，然后插入分隔符， 在這里也就是逗號，最后添加一個*符號，表示重復匹配$()中的模式。
還有點暈？讓我們看個具體的例子：
在這個示例中，對于hey!宏，我們重復捕捉輸入表達式并存入變量$name， 也就是說，所有捕捉到的表達式都綁定到變量$name了 —— 不妨把 $name 想象成數組變量。
6、用重復模式在Rust中實現Ruby的哈希表語法
如果你之前寫過Ruby程序，可能還記得在Ruby中定義哈希表的語法：key => value。 現在我們可以用Rust宏來在Rust中實現哈希表的這種定義方法！
在Rust宏的匹配器部分，我們使用模式$key:expr => $value:expr 來分別捕捉$key和$value表達式，分隔符為=>。 不過現在只能匹配一個鍵/值對，但是哈希表通常都是多個鍵值對的。應該 如何實現？
答案是使用重復匹配：
將我們要匹配的鍵/值對模式放到$(),*，就可以進行重復匹配了。COOL!!
那么，如何應用捕捉到的鍵/值對？顯然，我們應該在Rust宏的轉碼器中創建哈希表對象， 然后將捕捉到的所有鍵值對插入該哈希表：
在轉碼器中，注意代碼中的$()*，它的意思是其中的代碼會重復展開！
就像你看到的，當我們調用map!("name" => "Finn", "gender" => "Boy")時， 我們在生成兩段重復的代碼。
key => value將被轉碼為在Rust宏的轉碼器/transcriber中指定的代碼，也就是 hm.insert($key, $value)，其中$key和$value是我們在Rust宏的匹配器部分 捕捉到的變量。
好了，讓我們看看完整的map!宏實現:
只用了幾行代碼，我們就創建了一個功能完整的Rust宏！現在讓 我們寫個小程序測試一下：
COOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOL.
原文鏈接：http://blog.hubwiz.com/2020/01/30/rust-macro/
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