Rust宏编程库seal-the-deal-proc_macros使用指南

概述

seal-the-deal-proc_macros是一个Rust过程宏库，专注于提供高效的代码生成和过程宏扩展功能。它简化了复杂宏的编写过程，使开发者能够更容易地创建自定义派生宏、属性宏和函数式宏。

主要特性

1. 高效代码生成：通过编译时生成代码减少运行时开销
2. 简化宏开发：提供友好的API来构建复杂宏
3. 类型安全：在宏展开期间保持Rust的类型安全性
4. 错误报告：提供清晰的编译错误信息

安装

在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
seal-the-deal-proc_macros = "0.1"

使用示例

1. 自定义派生宏

use seal_the_deal_proc_macros::Seal;

#[derive(Seal)]
struct MyStruct {
    field1: String,
    field2: i32,
}

// 这会自动生成一个seal()方法
let my_struct = MyStruct {
    field1: "test".to_string(),
    field2: 42,
};
my_struct.seal(); // 密封结构体

2. 属性宏

use seal_the_deal_proc_macros::validate;

#[validate(email)]
struct User {
    email: String,
    age: u8,
}

// 这会自动生成验证逻辑
let user = User {
    email: "test@example.com".to_string(),
    age: 25,
};
user.validate(); // 验证email格式

3. 函数式宏

use seal_the_deal_proc_macros::log_time;

#[log_time]
fn expensive_operation(input: i32) -> i32 {
    // 模拟耗时操作
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(1));
    input * 2
}

let result = expensive_operation(21); // 自动记录执行时间

高级用法

自定义代码生成

use seal_the_deal_proc_macros::generate_builder;

#[generate_builder]
struct Config {
    timeout: u32,
    retries: u8,
    url: String,
}

// 自动生成builder模式
let config = Config::builder()
    .timeout(30)
    .retries(3)
    .url("https://example.com".to_string())
    .build();

条件编译宏

use seal_the_deal_proc_macros::feature_flag;

#[feature_flag("experimental")]
fn new_feature() {
    println!("This is an experimental feature");
}

// 只有在启用"experimental"特性时才会编译
new_feature();

错误处理

宏会自动生成清晰的错误信息：

#[derive(Seal)]
struct InvalidStruct {
    field1: String,
    #[seal(skip)] // 这个字段会被跳过
    field2: i32,
}

如果使用不当，会得到明确的编译错误提示。

性能建议

1. 尽量在宏中完成计算密集型工作，减少运行时开销
2. 使用#[inline]提示编译器内联生成的代码
3. 避免在宏中生成过多冗余代码

总结

seal-the-deal-proc_macros通过提供强大的代码生成能力，可以显著减少样板代码，提高开发效率。它的设计注重类型安全和良好的开发者体验，是Rust宏编程的有力工具。

完整示例demo

下面是一个使用seal-the-deal-proc_macros库的完整示例：

// 引入所需的宏
use seal_the_deal_proc_macros::{Seal, validate, log_time, generate_builder, feature_flag};

// 1. 自定义派生宏示例
#[derive(Seal)]
struct Document {
    title: String,
    content: String,
}

// 2. 属性宏示例
#[validate(email)]
struct Contact {
    email: String,
    name: String,
}

// 3. 函数式宏示例
#[log_time]
fn process_data(data: Vec<i32>) -> i32 {
    // 模拟数据处理
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(500));
    data.iter().sum()
}

// 4. 生成builder模式示例
#[generate_builder]
struct ServerConfig {
    host: String,
    port: u16,
    max_connections: usize,
}

// 5. 条件编译示例
#[feature_flag("beta")]
fn beta_functionality() {
    println!("Running beta functionality");
}

fn main() {
    // 使用自定义派生宏
    let doc = Document {
        title: "Rust宏指南".to_string(),
        content: "关于seal-the-deal-proc_macros的使用".to_string(),
    };
    doc.seal();
    
    // 使用属性宏
    let contact = Contact {
        email: "user@example.com".to_string(),
        name: "Alice".to_string(),
    };
    contact.validate();
    
    // 使用函数式宏
    let data = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    let sum = process_data(data);
    println!("Sum: {}", sum);
    
    // 使用builder模式
    let config = ServerConfig::builder()
        .host("localhost".to_string())
        .port(8080)
        .max_connections(100)
        .build();
    println!("Server config: {:?}", config);
    
    // 条件编译功能
    beta_functionality(); // 只有在启用"beta"特性时才会执行
}

这个完整示例展示了seal-the-deal-proc_macros库的主要功能：

1. 使用Seal派生宏为结构体自动生成密封方法
2. 使用validate属性宏为结构体添加验证功能
3. 使用log_time函数宏自动记录函数执行时间
4. 使用generate_builder宏自动生成builder模式
5. 使用feature_flag宏实现条件编译功能

要运行此示例，请确保在Cargo.toml中添加了正确的依赖项。