宏中非常重要的语法: 重复(repetition)

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介绍

重复 (Repetition) 是宏中无比重要的核心级语法, 想发挥宏的强大就必须用到它

该语法, 可以重复一段模式(一些Token), 出现在以下两个地方:

• Matcher: 将一段指定的模式, 重复地匹配与捕获
• Transcriber: 将一段指定的模式, 重复地展开

(废话, Rust的声明宏不就这两个主要部分嘛)

假设你要设计一个宏, 进行求和(参数个数不确定):

// Examples:
assert_eq!( 0,  sum!() );
assert_eq!( 15, sum!(1,2,3,4,5) );

让我们来看看, 如何使用重复吧

语法

关键在于参数的个数不确定, 因此我们应使用重复语法:

macro_rules! sum {
	($($a:expr),*) => {
		0 $(+ $a)*
	}
}
fn main() {
	sum!();          // 0
	sum!(5);         // 5
	sum!(1,2,3,4,5); // 15
}

伪代码表示:

$( Pattern )   Sep    RepOp
$(   模式   )  分隔符  重复符号

它可以被分为三个部分:

• 模式(Pattern): 被包裹于 $( ), 用于匹配捕获(在Matcher), 或重复展开(在Transcriber)
  

• 分隔符(Separator): 用来分割重复的模式, 比如 vec![1,2,3] 中的逗号
  

• 重复符号(Repetition Operator): 对模式匹配次数, 进行说明限制, 不符合就编译报错
  

以 sum! 为例子, 它在第二个rule中用到了重复:

• In Matcher: 模式: $a:expr 是重复的模式, 表示重复地匹配与捕获expr
  分割: 每个模式之间用逗号分割, 表示传参时要传入逗号进行匹配
  次数: *号, 说明了重复模式的个数, 它被限制为>=0
  

• In Transcriber: 模式: + $a 是重复模式, 比如传入 1,2,3,4,5 时, 会被展开为 0+1+2+3+4+5
  分割: 没添加分割符号, 表示展开时, 每个模式之间不会添加sep 次数: 同 Matcher
  

$() 与 RepOp 是必填的, Sep 是可选的

RepOp 有三种可选项, 有点像正则:

• * 表示 模式匹配的次数 >= 0
  记忆法-> 该符号看上去像是一个点, 联想为0
  
• + 表示 模式匹配的次数 >= 1 记忆法-> 联想为正数, 那就>=1
  
• ? 表示 模式匹配的次数 = 0 or 1
  记忆法-> 问号表示疑问, 代表 有 or 没有
  

有一些注意点:

• 当 RepOp 为 ? 时, 不可以添加 Sep(因为最多也就匹配到一次, 你怎么分割?)
• Sep 是有限制的, p3#歧义限制 提到过, 详情可见 rust-reference

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