Rust 语言宏（Macro）简介 😊
概述
宏是 Rust 语言中的元编程机制，可以在编译期间扩展代码。它们允许我们在编写代码时使用元编程技术，例如重复代码和代码自动生成。
Rust 中有二种宏：函数宏 和 属性宏。
函数宏
函数宏使用 macro_rules! 关键字定义，其可以像函数一样接收输入，并产生输出。通常情况下，它们用于生成代码，例如根据输入数据动态生成代码。函数宏可以是纯函数，也可以与外部环境交互，这种宏类似于 C/C++ 中的宏。
下面是一个函数宏的简单示例：
1#[macro_export]
2macro_rules! multiply {
3 ($x:expr, $y:expr) => {
4 $x * $y
5 };
6}
7
8fn main() {
9 let result = multiply!(3, 4);
10 println!("{}", result); // 输出 12
11}
这个宏将两个表达式作为参数，并返回它们的乘积。在主函数中，我们调用 multiply! 宏来计算 3 * 4 并将结果打印到控制台。
属性宏
属性宏是基于 proc_macro crate 实现的。其可以被用于任何项，例如结构体、枚举和函数，可以读取和操作属性，也可以将属性转换为代码。简单来讲，其接收一个 Rust 代码块作为输入，并将其转换为新的代码块，类似于 Python 中装饰器的方式修改代码。
下面是一个属性宏的完整示例：
1use proc_macro::TokenStream;
2use quote::quote;
3use syn::{parse_macro_input, DeriveInput};
4
5#[proc_macro_attribute]
6pub fn my_attr(_: TokenStream, input: TokenStream) -> TokenStream {
7 // 将 TokenStream 转化为 AST
8 let input = parse_macro_input!(input as DeriveInput);
9
10 // 从 AST 中获取结构体名字
11 let name = input.ident;
12
13 // 构造输出的 TokenStream
14 let expanded = quote! {
15 impl #name {
16 pub fn my_method(&self) {
17 println!("This is a method added by my_attr!");
18 }
19 }
20 };
21
22 // 将 TokenStream 转化为输出结果
23 TokenStream::from(expanded)
24}
这个属性宏会为被标记的结构体添加一个方法 my_method。使用方法如下：
1#[my_attr]
2struct MyStruct;
3
4fn main() {
5 let my_struct = MyStruct;
6 my_struct.my_method();
7}
输出结果为：
1This is a method added by my_attr!
番外
自定义派生（derive）宏是一种属性宏，用于自动实现某些 trait，例如 Clone 和 Debug。当使用派生宏时，编译器会自动为您的结构体或枚举类型实现相关的 trait，无需手动编写代码。
终末
宏是 Rust 语言中一个强大的元编程工具，可以大大简化代码编写和重复的工作，并帮助开发者编写更加灵活和易于维护的代码。