Rust最强大和最强大的功能之一是它能够使用和创建宏。 不幸的是，创建宏的语法可能非常令人生畏，并且这些示例对于新手开发人员来说可能是压倒性的。

我保证Rust Macros真的很容易理解。 本文将为您提供如何创建自己的宏的先机。

什么是Rust的宏？?

如果您已经尝试过Rust，那么您之前应该已经使用了一个宏，println！。 此宏允许您打印一行文本，并能够在文本字符串中插入变量。

宏只是允许您发明自己的语法并编写编写更多代码的代码。

这称为元编程，它允许使语法更短的语法糖，并使您更容易使用库。 您甚至可以在Rust中创建自己的DSL（特定于域的语言）。

宏通过匹配宏规则中定义的特定模式，将匹配的一部分捕获为变量，然后展开以生成更多代码。

如果你不理解其中一些，那也没关系。 让我们一起潜入！

我们如何创建宏？?
我们可以使用macro_rules创建宏！宏。Macroception！

这就是你如何创建一个空白hey!宏 显然，现在它没有做任何事情。

那个（）=> {}部分看起来很有趣，不是吗。

这是一个宏规则的条目，我们可以在一个宏中匹配许多规则。 它与模式匹配非常相似，我们也可以使用逗号分隔许多情况。

但是，它究竟意味着什么？

括号部分是匹配器，它允许我们匹配模式并捕获它们的一部分作为变量。 这就是我们如何发明自己的自定义语法和DSL。

花括号部分是抄写员，我们可以利用从匹配器中捕获的变量。 Rust编译器会将我们的宏代码及其变量扩展为实际的Rust代码。

匹配和捕捉模式✏️

我们如何实际匹配模式呢？ 让我们来看看。

Rust将尝试匹配匹配器对中定义的模式，可以是（），{}或[]。 宏规则中的字符将与输入匹配，以确定它是否匹配。

在规则的模式成功匹配之后，我们可以捕获模式的一部分并将其捕获为变量以在转录器中使用。 这是你如何做到这一点。

美元符号后面的第一部分是变量的名称，它将在转录器中作为变量使用，这是我们的代码所在的位置。 在这个例子中，我们目前正在将其作为$ name捕获。

分号后面的最后一部分称为指示符，它们是我们可以选择匹配的类型。 例如，我们当前正在使用表达式指示符，如冒号后的expr所示。

这告诉Rust匹配表达式，并将其捕获为$ name。

我们可以使用许多指示符（https://danielkeep.github.io/practical-intro-to-macros.html），而不仅仅是表达式。 以下是Rust中可用指示符的快速列表：

• item:例如函数，结构，模块等。
• block：一个块（即一个语句块和/或一个表达式，用大括号括起来）
• stmt：一份声明
• pat: 一种模式
• expr：一个表达式
• ty：一种类型
• ident：标识符
• path：路径（例如foo，:: std :: mem :: replace，transmute :: <_，int>，…）
• meta：元项目; 进入＃[…]和＃！[…]属性的东西
• tt：单个令牌树

现在，我们如何在转录器中使用这些捕获的变量？

很简单。 我们只使用我们在匹配器中捕获的捕获变量，这些变量以美元符号为前缀。 它就像一个普通变量一样工作; 这里没什么特别的

我们的第一个宏！?

酷！ 我们现在知道足够的东西来创建一个简单的宏。 让我们创造我们自己的yo！宏。

就是这样，我们刚创建了第一个宏！ 这个节目将打印出Yo，Finn！ 作为调用宏的结果。

我们匹配了输入表达式并将其捕获为$ name变量。 然后，我们在转录器中使用捕获的$ name，它将由Rust编译器扩展。

那似乎很简单，不是吗？

重复，重复，重复，重复，重复，重复，重复，重复…

我们熟悉和喜爱的许多宏可以同时获取大量输入。 拿vec吧！ 以宏为例; 我们可以通过调用vec创建一个带有项目的Vector！ 像这样的宏：vec！[1,2,3,4,5]。

vec怎么样！ 去做？ 它肯定不会捕获几千个变量并逐个手动推送它们，对吧？ 这是秘密：

我们只是将我们想要重复的模式放在$（…）部分中。 然后，插入分隔符，在这种情况下是逗号（，）符号。 这将是将模式分开的角色，允许我们重复。

最后，我们在末尾添加星号（*）符号，它将重复匹配$（）内的模式，直到匹配用完。

困惑？ 我们来看一个例子吧！

在这种情况下，嘿！ 宏，我们将所有输入表达式捕获为$ name，并且我们将继续匹配它，直到我们用完匹配。 我们可以使用尽可能多的参数来调用此宏。

仍然困惑？ 那太好了！ 让我们实现一个很棒的真实世界宏来看看它是如何工作的。

在Rust中实现Ruby的HashMap语法

如果您之前曾在Ruby中编程，那么您将知道其非常棒的哈希语法，key => value。 我很想拥有在Rust中创建HashMaps的语法！

幸运的是，我们可以使用宏，我们可以创建自己的语法，只需几行代码即可实现梦想。 （破坏者：七）

让我们开始吧。 我们可以使用$ key：expr => $ value：expr模式来捕获$ key和$ value表达式，用=>分隔。

这已经很好用了，但它只能让我们只匹配一个key => value对，这对于经常有多个键值对的HashMaps来说并不是很实用。 这就是明星（*）派上用场的地方。

通过将我们的模式放在$（），*中，我们允许重复该模式。 这意味着我们可以根据需要拥有尽可能多的key => value对。万岁！

调用宏时，将为每次重复分配捕获的变量。

但是，我们如何利用这些被重复的捕获变量呢？ 当我们在抄录员中使用它们时，一切都变得清晰。

在转录员中，我们可以注意到在代码中使用$（）*。 这意味着此代码将针对每个重复层进行专门扩展！

对于每个重复层，这将扩展为hm.insert（）将$ key和$值放入HashMap。 让我们想象一下。

如你所见，当我们调用map！（“name”=>“Finn”，“gender”=>“Boy”）时，我们会产生两个重复层。

key => value对将转录为transcriber部分中指定的代码，它们被指定为hm.insert（$ key，$ value），$ key和$ value是捕获的变量。

Phew，这是相当多的东西！ 让我们把它们放在一起，创建我们自己的map！宏。

在七行代码中，我们创建了一个功能齐全的宏！ 让我们创建一个程序并尝试调用它。 看看它是否有效。

该程序的输出是User {“gender”：“Boy”，“name”：“Finn”}。 在那里，它工作！ 这就是我们如何在Rust中创建宏。

如果您想了解有关如何为Rust中的实际用法开发宏的更多信息，请查看以下资源：

• Practical Intro to Macros： https://danielkeep.github.io/practical-intro-to-macros.html
• The Rust Book Second Edition: Macros ：https://doc.rust-lang.org/book/second-edition/appendix-04-macros.html
• The Rust Reference: Macros by Example： https://doc.rust-lang.org/1.7.0/reference.html#macro-by-example
• rust 宏小书 https://danielkeep.github.io/tlborm/book/mbe-syn-macros-in-the-ast.html
• 本文来源 https://medium.com/@phoomparin/a-beginners-guide-to-rust-macros-5c75594498f1

就是这些！?

谢谢大家将它制作到最后！ 我希望你终于有勇气创建自己的宏，并在Rust中实现你的元编程愿望。

在下一篇文章中见！✨