Question

我正在尝试实现一个宏来允许MATLAB-esque矩阵创建。我有一个基本的工作宏，但我还有很长的路要走。

我希望能够强制执行正确的结构（每行中相同数量的元素），但我不确定如何在宏中执行此操作。我想我想强制每个内部重复都有相同的长度 - 这是我可以做的事情吗？

到目前为止，这是我的代码：

pub struct Matrix<T> {
    pub cols: usize,
    pub rows: usize,
    pub data: Vec<T>
}

macro_rules! mat {
    ( $($( $x:expr ),*);* ) => {
        {
            let mut vec = Vec::new();
            let mut rows = 0;

            $(
                $(
                    vec.push($x);
                )*
                rows += 1;
            )*
            Matrix { cols : vec.len()/rows, rows: rows, data: vec}
        }
    };
}

It works但你可以看到并不是很安全。它对结构没有限制。

我想用这个宏做更多的事情，但我认为这是一个好的开始！

更新

这是我some playground code的一个蹩脚的实现。如果有人有任何更好的建议，请告诉我！否则我会自己关闭它。

Answer 1

首先，要快速解决问题的标题：请参阅Counting chapter in The Little Book of Rust Macros。总结一下：没有直接的方法，你需要编写一个扩展为常规代码中可以计数的宏。

现在，要解决您的实际问题：hoo boy。

与你想要的计数并没有那么多，如果子序列有不同的长度，它就会在编译时失败。

首先，没有 clean 方法从宏触发编译失败。您可以触发某些其他预先存在的错误，但无法控制实际的错误消息。

其次，没有简单的方法可以在宏中进行“变量”比较。你可以有时与固定的令牌序列进行比较，但你不是在这里做的。

所以双重不是真的可行。

最简单的方法是在运行期间检查构造期间的长度，如果它们不匹配则返回错误或恐慌。

实际不可能吗？我不相信。如果您愿意接受难以理解的错误消息和大量复杂性的跳跃，您可以检查两个令牌序列之间的长度相等，如下所示：

macro_rules! tts_equal_len {
    (($_lhs:tt $($lhs_tail:tt)*), ($_rhs:tt $($rhs_tail:tt)*)) => {
        tts_equal_len!(($($lhs_tail)*), ($($rhs_tail)*))
    };
    (($($_lhs_tail:tt)+), ()) => { do_something_bad!() };
    ((), ($($_rhs_tail:tt)+)) => { do_something_bad!() };
    ((), ()) => { do_something_good!() };
}

macro_rules! do_something_bad { () => { { println!("kaboom!") } } }
macro_rules! do_something_good { () => { { println!("no kaboom!") } } }

fn main() {
    tts_equal_len!((,,,), (,,,));
    tts_equal_len!((,,,), (,,));
    tts_equal_len!((,), (,,));
}

同样，真正的问题是在编译时找到一些失败的方法，以便用户理解编译失败的原因。

Answer 2

macro_rules! count {
    () => (0usize);
    ( $x:tt $($xs:tt)* ) => (1usize + count!($($xs)*));
}

macro_rules! mat {
    ( $( $x:expr ),* ) => { {
        let vec = vec![$($x),*];
        Matrix { cols : vec.len(), rows: 1, data: vec }
    } };
    ( $( $x0:expr ),* ; $($( $x:expr ),*);* ) => { {
        let mut _assert_width0 = [(); count!($($x0)*)];
        let mut vec = Vec::new();
        let rows = 1usize;
        let cols = count!($($x0)*);

        $( vec.push($x0); )*

        $(
            let rows = rows + 1usize;
            let _assert_width = [(); count!($($x)*)];
            _assert_width0 = _assert_width;
            $( vec.push($x); )*
        )*

        Matrix { cols : cols, rows: rows, data: vec }
    } }
}

playground

count!宏扩展为一个常量表达式，表示它作为输入获得的参数数量。它只是mat!宏的帮手。如果你需要计算很多项目并且编译器无法处理它，请参阅the Counting chapter in The Little Book of Rust Macros，它有更复杂的宏来计算。

我的宏版本使用虚拟变量和赋值来验证所有行的宽度是否相同。首先，我更改了宏的模式，以便与后续行分开处理第一行。第一个变量_assert_width0使用单元数组（()进行初始化，这使得数组不占用内存），数组的大小是第一行中的项数。然后，_assert_width也用单元数组初始化，数组的大小是每个后续行中的项数。然后，_assert_width被分配给_assert_width0。这里的神奇之处在于，如果行的宽度与第一行的宽度不匹配，则此行将引发编译器错误，因为数组的类型将不匹配（您可能具有例如[(); 3]和[(); 4]）。如果你不知道宏中发生了什么，那么错误并不是很清楚：

<anon>:38:24: 38:37 error: mismatched types:
 expected `[(); 3]`,
    found `[(); 4]`
(expected an array with a fixed size of 3 elements,
    found one with 4 elements) [E0308]
<anon>:38           _assert_width0 = _assert_width;
                                     ^~~~~~~~~~~~~
<anon>:47:13: 47:44 note: in this expansion of mat! (defined in <anon>)
<anon>:38:24: 38:37 help: see the detailed explanation for E0308

计算宏中重复的长度

2 个答案: