掌握Rust过程宏（从零开始的Rust宏教程）

创建你的第一个过程宏

我们将从最常用的自定义派生宏开始。目标是创建一个 #[derive(HelloMacro)] 宏，当应用到某个结构体时，会自动为其生成一个 hello_macro() 方法。

第1步：创建项目结构

Rust的过程宏必须放在独立的crate中，且该crate的类型必须是 proc-macro。我们先创建两个crate：

# 创建主项目$ cargo new hello_macro_demo# 创建过程宏 crate$ cd hello_macro_demo$ mkdir hello_macro$ cd hello_macro$ cargo new --lib hello_macro

第2步：配置过程宏 crate

编辑 hello_macro/Cargo.toml，添加以下内容：

[package]name = "hello_macro"version = "0.1.0"edition = "2021"[lib]proc-macro = true[dependencies]proc-macro2 = "1.0"quote = "1.0"syn = { version = "2.0", features = ["derive"] }

这里我们引入了三个关键依赖：

• syn：用于解析Rust代码为语法树
• quote：用于将语法树转换回Rust代码
• proc-macro2：提供与标准库 proc_macro 兼容但更易测试的API

第3步：编写宏逻辑

在 hello_macro/src/lib.rs 中写入以下代码：

use proc_macro::TokenStream;use quote::quote;use syn::{parse_macro_input, DeriveInput};#[proc_macro_derive(HelloMacro)]pub fn hello_macro_derive(input: TokenStream) -> TokenStream {    // 解析输入的 TokenStream 为 AST    let input = parse_macro_input!(input as DeriveInput);    // 获取结构体/枚举的名称    let name = &input.ident;    // 生成要插入的代码    let expanded = quote! {        impl #name {            pub fn hello_macro() {                println!("Hello, Macro! My name is {}!", stringify!(#name));            }        }    };    // 将生成的代码转回 TokenStream    TokenStream::from(expanded)}

第4步：在主项目中使用宏

回到主项目根目录，编辑 Cargo.toml 添加依赖：

[dependencies]hello_macro = { path = "./hello_macro" }

然后在 src/main.rs 中使用：

use hello_macro::HelloMacro;#[derive(HelloMacro)]struct Pancakes;fn main() {    Pancakes::hello_macro();}

第5步：运行验证

在项目根目录执行：

$ cargo run

你应该会看到输出：

Hello, Macro! My name is Pancakes!

总结

通过这个简单的例子，你已经掌握了Rust过程宏的基本开发流程。虽然过程宏初看复杂，但只要理解了它的“输入Token → 处理 → 输出Token”的核心思想，并善用 syn 和 quote 这两个库，就能轻松驾驭这一强大功能。

希望这篇Rust宏教程能帮助你迈出过程宏入门的第一步。随着你对Rust编程语言的深入学习，过程宏将成为你构建高效、优雅代码的重要武器！