Rust宏派生库sp1-derive的使用：简化过程宏开发与代码生成

Rust宏派生库sp1-derive的使用：简化过程宏开发与代码生成

SP1

SP1是最快、功能最完整的零知识虚拟机(zkVM)，可以证明任意Rust(或任何LLVM编译语言)程序的执行。SP1通过让开发者能够用普通的Rust代码轻松编写ZKP程序，使零知识证明技术对任何开发者都变得可访问。

安装

在你的项目目录中运行以下Cargo命令：

cargo add sp1-derive

或者在Cargo.toml中添加以下行：

sp1-derive = "5.2.1"

使用示例

以下是一个使用sp1-derive的完整示例demo：

use sp1_derive::Sp1;

// 定义一个结构体并使用Sp1派生宏
#[derive(Sp1)]
struct MyZkpProgram {
    input: u32,
    output: u32,
}

impl MyZkpProgram {
    // 定义一个可以在zkVM中执行的函数
    fn execute(&mut self) {
        // 简单的计算示例
        self.output = self.input * 2 + 1;
    }
}

fn main() {
    // 创建程序实例
    let mut program = MyZkpProgram {
        input: 5,
        output: 0,
    };
    
    // 执行计算
    program.execute();
    
    println!("Input: {}, Output: {}", program.input, program.output);
    
    // 在实际使用中，你可以生成并验证零知识证明
    // let proof = program.prove();
    // let is_valid = program.verify(proof);
    // println!("Proof is valid: {}", is_valid);
}

完整示例代码

use sp1_derive::Sp1;

/// 定义一个零知识证明程序结构体
#[derive(Sp1)]
struct ZkpCalculator {
    // 输入值
    x: u32,
    // 中间计算结果
    y: u32,
    // 最终结果
    result: u32,
}

impl ZkpCalculator {
    /// 执行计算流程
    fn compute(&mut self) {
        // 第一步计算：平方
        self.y = self.x.pow(2);
        
        // 第二步计算：加上5倍输入值
        self.y += 5 * self.x;
        
        // 第三步计算：加上7
        self.result = self.y + 7;
    }
    
    /// 验证计算结果是否符合预期
    fn verify_result(&self, expected: u32) -> bool {
        self.result == expected
    }
}

fn main() {
    // 创建计算器实例
    let mut calculator = ZkpCalculator {
        x: 3,
        y: 0,
        result: 0,
    };
    
    // 执行计算
    calculator.compute();
    
    // 打印结果
    println!("Input: {}", calculator.x);
    println!("Intermediate: {}", calculator.y);
    println!("Result: {}", calculator.result);
    
    // 验证结果
    assert!(calculator.verify_result(31));
    
    // 在实际应用中，可以生成零知识证明
    // let proof = calculator.prove();
    // let is_valid = calculator.verify(proof);
}

主要特性

  1. 支持任意Rust程序(包括标准库支持)的零知识证明生成和验证
  2. 大多数Rust crate都可以无缝使用
  3. 简化了过程宏开发和代码生成

安全

SP1已经通过了Veridise、Cantina和KALOS的安全审计，推荐用于生产环境。

支持的Rust版本

当前支持的最低Rust版本(MSRV)是1.79。

贡献

SP1重视开源贡献，欢迎开发者参与各种规模的贡献，包括代码优化、文档编写、示例程序创建等。


1 回复

Rust宏派生库sp1-derive的使用：简化过程宏开发与代码生成

介绍

sp1-derive是一个Rust宏派生库，旨在简化过程宏(proc-macro)的开发和代码生成。它为开发者提供了更直观、更简洁的方式来定义和实现自定义派生宏，减少了传统过程宏开发中的样板代码。

主要特性

  1. 简化派生宏的定义和使用
  2. 提供更友好的语法结构
  3. 内置常用代码生成模式
  4. 与标准Rust宏系统无缝集成

安装

在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
sp1-derive = "0.1"

基本使用方法

1. 定义派生宏

use sp1_derive::Derive;

#[derive(Derive)]
#[sp1_derive(MyMacro)]
struct MyMacro;

2. 实现派生宏逻辑

#[proc_macro_derive(MyMacro)]
pub fn my_macro_derive(input: TokenStream) -> TokenStream {
    // 宏逻辑实现
    // ...
}

完整示例demo

示例1：自动实现trait

定义trait

trait Hello {
    fn hello(&self) -> String;
}

使用sp1-derive自动实现

use sp1_derive::Derive;

#[derive(Derive)]
#[sp1_derive(Hello)]
struct Person {
    name: String,
    age: u32,
}

生成的代码

impl Hello for Person {
    fn hello(&self) -> String {
        format!("Hello, my name is {} and I'm {} years old", self.name, self.age)
    }
}

示例2：自定义属性实现Display trait

#[derive(Derive)]
#[sp1_derive(Display, fmt = "Person: {name} ({age})")]
struct Person {
    name: String,
    age: u32,
}

// 自动生成的Display实现
impl std::fmt::Display for Person {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        write!(f, "Person: {} ({})", self.name, self.age)
    }
}

示例3：构建者模式生成

#[derive(Derive)]
#[sp1_derive(Builder)]
struct User {
    id: u64,
    username: String,
    email: String,
    active: bool,
}

// 自动生成的UserBuilder
struct UserBuilder {
    id: Option<u64>,
    username: Option<String>,
    email: Option<String>,
    active: Option<bool>,
}

impl UserBuilder {
    fn new() -> Self {
        Self {
            id: None,
            username: None,
            email: None,
            active: None,
        }
    }
    
    fn id(mut self, id: u64) -> Self {
        self.id = Some(id);
        self
    }
    
    // 其他字段的setter方法...
    
    fn build(self) -> User {
        User {
            id: self.id.unwrap(),
            username: self.username.unwrap(),
            email: self.email.unwrap(),
            active: self.active.unwrap_or(false),
        }
    }
}

注意事项

  1. 确保在lib.rs或main.rs中添加extern crate proc_macro;
  2. 派生宏需要在proc-macro crate中定义
  3. 对于复杂逻辑，仍然需要手动实现部分代码

sp1-derive通过提供更高级的抽象，显著减少了过程宏开发的复杂性，让开发者能更专注于业务逻辑而非宏机制本身。

回到顶部