面试题：Rust宏在元编程中的基础应用

Question

请用Rust宏实现一个简单的代码生成功能，例如生成一组固定数量的函数，每个函数返回不同的固定整数值。并解释宏定义中的各个部分含义。

Answer 1

// 定义一个宏来生成函数
macro_rules! generate_functions {
    ($count:expr) => {
        $(
            fn generated_function_$($count)() -> i32 {
                $count
            }
        )*
    };
}

// 使用宏生成3个函数
generate_functions!(3);

fn main() {
    // 调用生成的函数
    println!("Value from generated_function_1: {}", generated_function_1());
    println!("Value from generated_function_2: {}", generated_function_2());
    println!("Value from generated_function_3: {}", generated_function_3());
}

宏定义各部分含义解释：

1. macro_rules! generate_functions：定义一个名为 generate_functions 的宏。
2. ($count:expr)：宏的参数列表，这里定义了一个名为 $count 的参数，类型为表达式（expr），它代表要生成函数的数量。
3. =>：分隔宏的模式匹配和替换部分。
4. $( ... )*：这是一个重复构造，它会根据 $count 的值重复执行内部的代码块。内部的代码块为：
   • fn generated_function_$($count)() -> i32：定义一个函数，函数名为 generated_function_ 加上参数 $count 的值，返回类型为 i32。
   • $count：函数体，直接返回参数 $count 的值。