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标题: rust学习二十.14、RUST宏 [打印本页]

作者: 滴水恩情 时间: 2025-4-15 18:14
标题: rust学习二十.14、RUST宏
毫无疑问，宏是rust中极其重要的存在，只要我们看看一些标准库的代码。本文阐述rust宏相关的若干问题
一、宏的定义和作用

先介绍下宏的劈头和历史，以便读者更能体会。
以下内容来自文心一言天生：
词源与早期寄义

希腊-拉丁词根
- "macro"源于希腊语前缀μακρο-（makro-），意为“大”或“长”。拉丁语继承为macro-（如macro-instruction），保存“大”的核心寄义。
- 在英语中，"macro"作为形容词表示“巨大的”（如macroeconomic），作为名词则特指盘算机领域的“宏指令”。
早期通用寄义
- 在非技术领域，"macro"常用于描述大规模事物（如macro-scale planning），与“微观”（micro）形成标准对比。

盘算机领域的劈头与演变

20世纪50年代：汇编语言的宏指令
- 背景：早期盘算机编程依靠汇编语言，重复性任务（如寄存器操作）导致代码冗长。
- 突破：IBM 705盘算机（为陶氏化学公司开发）首次引入宏指令（macro-instruction），允许用简短符号取代复杂指令序列。
1960年代：LISP语言的元编程宏
- 关键人物：Timothy Hart在1963年提出在LISP 1.5中添加宏，通过宏编译器将高阶语法转换为底层代码。
- 意义：宏成为编程语言扩展机制，支持用户自定义语法（如定义领域专用语言DSL）。
1990年代：VBA与办公自动化
- 转折点：微软在Office套件中集成VBA（Visual Basic for Applications），使宏进入大众视野。
- 应用爆发：用户可通过录制宏自动化Excel公式盘算、Word文档排版等操作，显著提升办公服从。

基本没有什么毛病！
概括下：
1.macro(宏）-劈头于希腊，后拉丁借用，最后是英语用上了。
2.macro的核心意思就是：巨大,宏观（大规模现象之意)
3.在盘算机领域，大体保存了对macro的寄义，例如宏病毒，宏指令
具体到盘算机，可以如许理解：宏或者宏指令就是表达了一大段代码的对象（命令/指令等)，表达了有许多代码的意思。
这是一个风俗问题。只要愿意，我们也可以称为：多指令集合，多代码集合。

以是，总结起来，rust宏定义：用于表示一段代码或者条件语句，其构成大概是一段代码，或则大概也没有任何代码。
或者说宏的核心作用就是两个
1.条件编译
2.表示一段代码，有助于简化编程
从这里可以看出rust宏和C++宏的作用极其相似！
二、宏实现原理

从其自用可以看出，其实现原理相当简单：
1.假如是条件编译指令，那么编译器发现后当做条件执行
2.假如表示一段代码，则rust编译器会把指令替换为一段代码（大体是提单，但具体上应该照旧有一些额外的内容)
宏都是在编译的时候起到作用！
三、宏和函数区别

书籍作者为什么要提到这个？开始的时候我不太明白，直到我看了宏的代码。
宏的代码看起来有点像函数。
这里先总结下rust中宏和函数的区别：
1.宏可不仅仅是一段代码，还可以作为编译条件
2.宏可以接收不同个数参数（或者说不定个数参数），而函数不能
3.宏是在编译环节起作用(编译器会根据宏类型来决定作为编译条件照旧实现一段代码），而函数是在运行时起到作用

四、标准宏

4.1、常见标准宏

表_常见标准宏
[table][tr]宏名称功能描述所属模块/类型[/tr][tr][td]assert![/td][td]断言表达式为 true，否则触发 panic（常用于单元测试）[/td][td]标准库（测试相关）[/td][/tr][tr][td]assert_eq![/td][td]断言两个值相等，否则触发 panic[/td][td]标准库（测试相关）[/td][/tr][tr][td]assert_ne![/td][td]断言两个值不相等，否则触发 panic[/td][td]标准库（测试相关）[/td][/tr][tr][td]compile_error![/td][td]在编译期天生错误（用于自定义编译时检查）[/td][td]标准库（元编程）[/td][/tr][tr][td]concat![/td][td]连接多个字面量，返回 &'static str[/td][td]标准库（字符串操作）[/td][/tr][tr][td]column![/td][td]返回当前源代码的列号[/td][td]标准库（调试信息）[/td][/tr][tr][td]dbg![/td][td]输出表达式的值和类型（调试工具）[/td][td]标准库（调试相关）[/td][/tr][tr][td]eprint![/td][td]输出到标准错误流（不换行）[/td][td]标准库（I/O 操作）[/td][/tr][tr][td]eprintln![/td][td]输出到标准错误流（自动换行）[/td][td]标准库（I/O 操作）[/td][/tr][tr][td]env![/td][td]获取编译期情况变量（若变量不存在则报错）[/td][td]标准库（情况变量）[/td][/tr][tr][td]file![/td][td]返回当前源代码的文件名[/td][td]标准库（调试信息）[/td][/tr][tr][td]format![/td][td]格式化字符串并返回 String[/td][td]标准库（字符串操作）[/td][/tr][tr][td]include_bytes![/td][td]将文件读取为字节数组（&'static [u8]）[/td][td]标准库（文件操作）[/td][/tr][tr][td]include_str![/td][td]将文件读取为字符串（&'static str）[/td][td]标准库（文件操作）[/td][/tr][tr][td]line![/td][td]返回当前源代码的行号[/td][td]标准库（调试信息）[/td][/tr][tr][td]macro_rules![/td][td]定义声明式宏（如 vec!）[/td][td]标准库（宏定义）[/td][/tr][tr][td]module_path![/td][td]返回当前模块的路径[/td][td]标准库（调试信息）[/td][/tr][tr][td]option_env![/td][td]安全获取编译期情况变量（返回 Option

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