基于 macro_rules 生成元组索引！重复扩展

Question

给定一个带有任意数量参数的声明性macro_rules! 宏，如何根据重复扩展生成元组索引？

在下面的示例中，我希望生成第 6 行和第 7 行的 .0。

• 我尝试使用空的“替换”内部宏，例如 (@replace $x:tt) => { $x; }，但这在元组构造中不起作用。
• 我意识到我可以将三个语句合并为一个，但在我的实际宏中，我也需要中间变量。
• 我基本上是在寻找与 C++ 的std::integer_sequence 等效的版本

macro_rules! the_action {
    (@replace $x:tt) => {$x;};
    
    ($($queue:expr),+) => {
        let iters = ($($queue.iter()),+);
        let options = ($(iters.0.next())*);
        let values = ($(options.0.unwrap_or_default())*);
        
    }
}

fn main() {
    let a = [1, 4];
    let b = [3, 2];
    let c = [5, -1];
    
    the_action!(a);
    the_action!(a, b);
    the_action!(a, b, c);
}

Playground link

---

额外问题：鉴于 Rust 中缺少可变参数泛型，我希望这在 Rust 中很常见。为什么在 macro_rules 中没有用于重复索引的内置语法？编译器肯定有可用的信息。有没有在 RFC 中讨论过这个问题？

编辑：显然是it has，但看起来它已被搁置。

Answer 1

这是另一个例子，即一个宏tpl_map，它将一个操作应用于每个元组元素，产生另一个元组。它期望：

• exprs 的序列（称为 queue 以匹配您的示例）以确定元组组件的数量。
• 标识符tpl 表示要映射其元素的元组。
• 描述元组操作的标识符fn（应该指接受一个参数的宏）。 我尝试在那里接受一个闭包，但这导致我出现“需要类型注释”错误，所以我选择了一个宏。

由于在声明性宏中生成元组索引很困难（不可能？），它目前被限制为最多具有 5 个元素的元组，但这可以通过更改一行来扩展（参见[(0) (1) (2) (3) (4)]）。

此外，我不得不求助于 apply 拐杖（它 - 天真 - 应该是可内联的）来编译它。

macro_rules! apply {
    ($f:ident, $e:expr) => {$f!($e)}
}

macro_rules! tpl_map {
    (@, [], [$(($idx:tt))*], $tpl:ident, $fn:ident, ($($result:tt)*)) => {($($result)*)};
    (@, [$queue0:expr, $($queue:expr,)*], [($idx0:tt) $(($idx:tt))*], $tpl:ident, $fn:ident, ($($result:tt)*)) => {
        tpl_map!(@,
            [$($queue,)*],
            [$(($idx))*],
            $tpl,
            $fn,
            ($($result)* apply!($fn, ($tpl . $idx0)), )
        )
    };
    ([$($queue:expr,)*], $tpl:ident, $fn:ident) => {
        tpl_map!(@,
            [$($queue,)*],
            [(0) (1) (2) (3) (4)],
            $tpl,
            $fn,
            ()
        )
    }
}

macro_rules! the_action { ($($queue:expr,)+) => {
    let mut iters = ($($queue.iter(),)+);
    macro_rules! iter_next{($elem:expr) => {
        $elem .next()
    }}
    let options = tpl_map!([$($queue,)*], iters, iter_next);
    macro_rules! unwrap_or_default{($elem:expr) => {
        $elem .copied() .unwrap_or_default()
    }}
    let values = tpl_map!([$($queue,)*], options, unwrap_or_default);
}}

fn main() {
    let a = [1usize, 4];
    let b = [3u8, 2];
    let c = [true, false];
    
    the_action!(a, b, c,);
}

Answer 2

据我所知，使用声明性宏无法生成它们。

这取决于您的用例，但就目前而言，您可以从以下开始，每次都解包元组：

macro_rules! the_action {
    (@replace $x:tt) => {$x;};
    
    ($($queue:ident),+) => {
        let ($(mut $queue,)+) = ($($queue.iter().copied(),)+);
        let ($($queue,)+) = ($($queue.next(),)+);
        let values = ($($queue.unwrap_or_default(),)*);
        
    }
}

fn main() {
    let a = [1, 4];
    let b = [3, 2];
    let c = [5, -1];
    
    the_action!(a);
    the_action!(a, b);
    the_action!(a, b, c);
}

如果您需要访问中间步骤，您可以将它们打包到不同的结构中，如下所示：

macro_rules! the_action {
    (@replace $x:tt) => {$x;};
    
    ($($queue:ident),+) => {
        {
            struct Step1<$($queue,)+> {
                $($queue: $queue,)+
            }
            let mut step1 = Step1{$($queue: $queue.iter().copied(),)+};
            struct Step2<$($queue,)+> {
                $($queue: $queue,)+
            }
            let step2 = Step2{$($queue: step1.$queue.next(),)+};
            let values = ($(step2.$queue.unwrap_or_default(),)*);
        }    
    }
}

fn main() {
    let a = [1, 4];
    let b = [3, 2];
    let c = [5, -1];
    
    the_action!(a);
    the_action!(a, b);
    the_action!(a, b, c);
}

另一种方法是将元组解包到一个数组中，并使用索引——甚至不需要在宏观上创建它。