为什么是 Rust 的 assert_eq！使用匹配实现？

Question

这是 Rust 的 assert_eq! macro implementation。为简洁起见，我只复制了第一个分支：

macro_rules! assert_eq {
    ($left:expr, $right:expr) => ({
        match (&$left, &$right) {
            (left_val, right_val) => {
                if !(*left_val == *right_val) {
                    panic!(r#"assertion failed: `(left == right)`
  left: `{:?}`,
 right: `{:?}`"#, left_val, right_val)
                }
            }
        }
    });
}

match 的用途是什么？为什么检查不相等性还不够？

Answer 1

好的，让我们删除匹配项。

    macro_rules! assert_eq_2 {
        ($left:expr, $right:expr) => ({
            if !($left == $right) {
                panic!(r#"assertion failed: `(left == right)`
  left: `{:?}`,
 right: `{:?}`"#, $left, $right)
            }
        });
    }

现在，让我们选择一个完全随机的例子......

fn really_complex_fn() -> i32 {
    // Hit the disk, send some network requests,
    // and mine some bitcoin, then...
    return 1;
}

assert_eq_2!(really_complex_fn(), 1);

这将扩展为...

{
    if !(really_complex_fn() == 1) {
        panic!(r#"assertion failed: `(left == right)`
  left: `{:?}`,
 right: `{:?}`"#, really_complex_fn(), 1)
    }
}

如您所见，我们调用了函数两次。这不太理想，如果每次调用函数的结果都可能发生变化，则更是如此。

match 只是一种快速、简单的方法，可以对宏的两个“参数”只求值一次并将它们绑定到变量名。

Answer 2

使用match 可确保表达式$left 和$right 仅被评估一次，并且在其评估期间创建的任何临时对象至少与结果绑定@987654326 一样长@和right。

多次使用 $left 和 $right 的扩展（一次在执行比较时，再次在插入错误消息时）如果任一表达式有副作用，则会出现意外行为。但是为什么扩展不能做let left = &$left; let right = &$right;之类的事情呢？

考虑：

let vals = vec![1, 2, 3, 4].into_iter();
assert_eq!(vals.collect::<Vec<_>>().as_slice(), [1, 2, 3, 4]);

假设这扩展为：

let left = &vals.collect::<Vec<_>>().as_slice();
let right = &[1,2,3,4];
if !(*left == *right) {
    panic!("...");
}

在 Rust 中，语句中生成的临时对象的生命周期通常仅限于语句本身。因此，本次扩容is an error：

error[E0597]: borrowed value does not live long enough
  --> src/main.rs:5:21
   |
5  |         let left = &vals.collect::<Vec<_>>().as_slice();
   |                     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^           - temporary value dropped here while still borrowed
   |                     |
   |                     temporary value does not live long enough

临时的vals.collect::<Vec<_>>() 至少需要和left 一样长，但实际上它在let 语句的末尾被删除了。

将此与扩展进行对比

match (&vals.collect::<Vec<_>>().as_slice(), &[1,2,3,4]) {
    (left, right) => {
        if !(*left == *right) {
            panic!("...");
        }
    }
}

这会产生相同的临时值，但它的生命周期会延伸到整个匹配表达式——足够我们比较 left 和 right，并在比较失败时将它们插入到错误消息中。

在这个意义上，match 是 Rust 的 let ... in 构造。

请注意，non-lexical lifetimes 不会改变这种情况。尽管它的名字，NLL 不会改变任何值的生命周期——即当它们被删除时。它只会使 borrows 的范围更精确。所以在这种情况下它对我们没有帮助。