用声明式宏 declarative macro 解析 Rust 语法

在上一篇 Rust 声明式宏中的 Metavariables 有哪些 的基础上，
今天尝试解析一下 Rust 中的几种 item。我们知道一个 crate 是由 item 组成的，每一个 fn struct enum impl mod 等定义都是一个 item，
这篇文章就简单解析一下 Function 和 struct

Function

先看一个最简单的函数

fn foo() {}

这个 foo 函数由关键字 fn 开头，后面跟一个函数名($function_name: ident), 然后是一对 (), 再跟一个函数体 block

macro_rules! function_item_matcher {
    (fn $name: ident () $block: block) => {
        fn $name() $block
    };
}

function_item_matcher! {
    fn hello(){
        println!("hello");
    }
}

再复杂一点，给我们的 foo 函数加点料

#[allow(unused_variables)]
pub async fn foo(arg1: u8) -> u8 { arg1 }

我们的 foo 函数已经具备了常见函数的基本形态，除了没有泛型等比较复杂的部分，这里了解分析方法就行，有需要的话再继续抽丝剥茧即可。
完整的 Function 的语法定义看这里: https://doc.rust-lang.org/reference/items/functions.html

macro_rules! function_item_matcher {
    (
        #[$meta: meta]
        $vis: vis async fn $name: ident ($arg: ident : $ty: ty) -> $ret:ty $block: block
    ) => {
        #[$meta]
        $vis async fn $name($arg: $ty) -> $ret $block
    };
}

如果 meta 的个数和 argument 的个数都不确定呢

#[allow(unused_variables)]
#[allow(dead_code)]
pub async fn foo(arg1: u8, arg2: u32, ) -> u8 { arg1 }

好，那就再改一改:

macro_rules! function_item_matcher {
    (
        $(#[$meta: meta])*
        $vis: vis async fn $name: ident ($($arg: ident : $ty: ty),* $(,)?) -> $ret:ty $block: block
    ) => {
        $(#[$meta])*
        $vis async fn $name($($arg: $ty),*) -> $ret $block
    };
}

还有个问题，这个 async 直接写下来的，要是没有 async 呢? 只需要加一个分支就好

macro_rules! function_item_matcher {
    (
        $(#[$meta: meta])*
        $vis: vis async fn $name: ident ($($arg: ident : $ty: ty),* $(,)?) -> $ret:ty $block: block
    ) => {
        $(#[$meta])*
        $vis async fn $name($($arg: $ty),*) -> $ret $block
    };

    (
        $(#[$meta: meta])*
        $vis: vis fn $name: ident ($($arg: ident : $ty: ty),* $(,)?) -> $ret:ty $block: block
    ) => {
        $(#[$meta])*
        $vis fn $name($($arg: $ty),*) -> $ret $block
    };
}

这样做不过是把我定义的函数照搬下来，有什么好处呢？好处就是你可以随意插入自己的代码

macro_rules! function_item_matcher {
    (
        $(#[$meta: meta])*
        $vis: vis fn $name: ident ($($arg: ident : $ty: ty),* $(,)?) -> $ret:ty $block: block
    ) => {
        println!("definition: {}({})", stringify!($name), stringify!($($arg: $ty),*));
        $(#[$meta])*
        $vis fn $name($($arg: $ty),*) -> $ret {
            print!("calling: {}(", stringify!($name));
            $(print!("{},", $arg);)*
            println!(")");

            $block
        }
    };
}

function_item_matcher!{
    #[allow(unused_variables)]
    #[allow(dead_code)]
    pub fn foo(arg1: u8, arg2: u32, ) -> u8 { arg1 }
}

foo(9, 8);

输出

definition: foo(arg1 : u8, arg2 : u32)
calling: foo(9,8,)

struct

struct 有两种

// struct struct
#[...]
struct A {
    ...
}

// tuple struct
#[...]
struct B(...);

所以对于第一种:

macro_rules! struct_item_matcher {
    (
        $(#[$meta: meta])*
        $vis: vis struct $name: ident {
            $(
                $(#[$field_meta: meta])*
                $field_vis: vis $field_name: ident : $field_ty: ty
            ),*

            $(,)?
        }
    ) => {
        $(#[$meta])*
        $vis struct $name {
            $(
                $(#[$field_meta])*
                $field_vis $field_name: $field_ty
            ),*
        }
    };

    // 针对 struct A; 的情况
    (
        $(#[$meta: meta])*
        $vis: vis struct $name: ident;
    ) => {
        $(#[$meta])*
        $vis struct $name;
    }
}

对于第二种 tuple struct 的情况处理起来大同小异，我就不写了 😂