Macros 将宏的输出用作另一个宏的参数

我正在尝试为小尺寸实现一个通用的

点
类型

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

macro\u规则！定义_点{
（$type_name:ident，$dimension:expr）=>{
发布结构$type\u名称{
坐标：[T；$dimension]
}
}
}

我是这样使用它的：

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

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

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);
    };
}

这个很好用。我还在这个宏中的点类型上实现
索引
特性，以便直接访问坐标

现在我需要一些方便的函数来访问我点的坐标，如下所示：
p.x（）
，
p.y（）
或
p.z（）
，具体取决于尺寸

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), +);
    }
}

当我查看
rustc--pretty=expanded
的结果时，这似乎是有效的

现在，作为练习，我编写了另一个宏，它将直接从维度中为我提供列表
x，0，y，1，…
：

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新宏的输出时：

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

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

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);
    };
}

看起来，
维度到坐标对
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展开宏并将展开的语法用作另一个宏中的参数列表

我现在的问题是：有没有办法告诉Rust展开宏并将展开的语法用作另一个宏中的参数列表

不。宏是语法的，不是词汇的。也就是说，宏不能扩展到任意的令牌包。即使可以，您也需要某种方法来强制编译器在外部宏之前展开内部宏，而您也不能这样做

最接近的方法是使用“回调”样式：

macro\u规则！执行点存取器{
（$type\u name:ident，$coord\u name:ident，$coord\u index:expr）=>{
impl$type\u名称{
发布fn$coord_name（&self）->T{
恐慌！（“coord{}，$coord_指数）；
}
}
};
（$type\u name:ident，$coord\u name:ident，$coord\u index:expr，$（$extra\u coord\u name:ident，$extra\u coord\u index:expr），+）=>{
impl_point_访问器！（$type_name、$coord_name、$coord_index）；
impl_point_访问器！（$type_name，$（$extra_coord_name，$extra_coord_index），+）；
}
}
宏规则！尺寸对坐标对{
（1，然后是$cb:ident！（$（$cb_args:tt）*）=>{
$cb！（$（$cb_args）*x，0）；
};
（2，然后是$cb:ident！（$（$cb_args:tt）*）=>{
$cb！（$（$cb_args）*x，0，y，1）；
};
（3，然后是$cb:ident！（$（$cb_args:tt）*）=>{
$cb！（$（$cb_args）*x，0，y，1，z，2）；
};
（4，然后是$cb:ident！（$（$cb_args:tt）*）=>{
$cb！（$（$cb_args）*x，0，y，1，z，2，w，3）；
};
}
结构点（Vec）；
尺寸对坐标对！（2，然后执行点存取器！（点，）；
一个宏可以调用另一个宏，但不能接受另一个宏的结果。每个宏调用都必须生成合法代码，其中可以包含其他宏调用，但编译器永远不必确定要首先调用哪个宏

您可以通过将宏重新组织为完全自上而下的方式来解决问题，如下所示：

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

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

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);
    };
}

请注意，我将
$dimension:expr
更改为
$dimension:tt
。我不能100%确定为什么会出现这种情况，但是在宏中，
expr
类型的变量不能匹配文本

另外，我将返回类型改为
&T
，而不是
T
。您还可以通过改为
T:Copy
来解决相同的问题。
我不100%确定为什么…：因为令牌匹配只在实际令牌上进行。一旦您捕获的内容不是
ident
或
tt
，它就不再是一个标记，而是一个语法树。我认为很不幸的是，正在使用内部宏调用的外部宏调用不能选择加入，请编译器在继续之前展开内部调用。lisp宏系统中存在此功能，在某些情况下，编写正确组合的宏时需要此功能。如果外部宏希望基于内部宏的参数更改行为（例如，内部有一个名称参数，外部正在收集所有内部宏调用中的所有名称），那么外部宏只能检查名称，只要名称本身没有通过宏调用指定。