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如何以编程方式获取结构的字段数?

rust-proc-macros rust-macros rust struct

Akiner Alkan · 技术社区 · 6 年前

我有如下自定义结构:

struct MyStruct {
    first_field: i32,
    second_field: String,
    third_field: u16,
}

是否可以通过编程方式(例如,通过方法调用)获取结构字段的数目 field_count() ):

let my_struct = MyStruct::new(10, "second_field", 4);
let field_count = my_struct.field_count(); // Expecting to get 3

对于此结构:

struct MyStruct2 {
    first_field: i32,
}

…应返回以下呼叫 1 :

let my_struct_2 = MyStruct2::new(7);
let field_count = my_struct2.field_count(); // Expecting to get count 1

有类似API的吗 FieldA计数() 或者只能通过宏来获取?

如果宏可以实现这一点,那么应该如何实现呢?

2 回复 | 直到 6 年前

hellow Adolfo Casari 6 年前

有类似API的可能吗 field_count() 或者只能通过宏来获取?

没有这样的内置API允许您在运行时获取这些信息。生锈没有运行时反射(请参见 this question 更多信息)。但通过proc宏确实是可行的!

注意:proc宏与“macro by example”(通过 macro_rules! )后者不如proc宏强大。

如果宏可以实现这一点,那么应该如何实现呢?

( 这不是对proc宏的介绍;如果该主题对您来说是全新的,请先在其他地方阅读介绍。 )

在proc宏(例如自定义派生)中,您可能需要将结构定义作为 TokenStream . 使用 托肯溪 Rust语法是通过 syn :

#[proc_macro_derive(FieldCount)]
pub fn derive_field_count(input: TokenStream) -> TokenStream {
    let input = parse_macro_input!(input as ItemStruct);

    // ...
}

类型 input 是 ItemStruct . 正如你所看到的,它有场 fields 类型的 Fields . 在那个领域你可以打电话 iter() 获取结构的所有字段的迭代器,然后可以调用 count() :

let field_count = input.fields.iter().count();

现在你得到了你想要的。

也许你想加上这个 FieldA计数() 方法。您可以通过自定义派生(通过使用 quote 板条箱):

let name = &input.ident;

let output = quote! {
    impl #name {
        pub fn field_count() -> usize {
            #field_count
        }
    }
};

// Return output tokenstream
TokenStream::from(output)

然后,在应用程序中,您可以编写:

#[derive(FieldCount)]
struct MyStruct {
    first_field: i32,
    second_field: String,
    third_field: u16,
}

MyStruct::field_count(); // returns 3

Cerberus 6 年前

当结构本身由宏生成时是可能的-在这种情况下,您只需计算传递到宏中的令牌,如图所示 here . 我就是这么想的:

macro_rules! gen {
    ($name:ident {$($field:ident : $t:ty),+}) => {
        struct $name { $($field: $t),+ }
        impl $name {
            fn field_count(&self) -> usize {
                gen!(@count $($field),+)
            }
        }
    };
    (@count $t1:tt, $($t:tt),+) => { 1 + gen!(@count $($t),+) };
    (@count $t:tt) => { 1 };
}

Playground (有一些测试用例)

这种方法的缺点(一个——可能还有更多)是,向这个函数添加一个属性并不容易——例如, #[derive(...)] 上面有东西。另一种方法是编写自定义派生宏,但这是目前我不能谈论的事情。