建立在声明宏量元素的所有对（二次集）

Question

我有标识的名单，我想调用宏为每一对标识符从该列表。举例来说，如果我有a，b和c，我想生成此：

println!("{} <-> {}", a, a);
println!("{} <-> {}", a, b);
println!("{} <-> {}", a, c);
println!("{} <-> {}", b, a);
println!("{} <-> {}", b, b);
println!("{} <-> {}", b, c);
println!("{} <-> {}", c, a);
println!("{} <-> {}", c, b);
println!("{} <-> {}", c, c);

当然，这是一个虚拟的例子。在我真正的代码，该标识符的类型，我想生成impl块或类似的东西。

我的目标是列出每个标识符只有一次。在我真正的代码，我有大约12标识符，并且不希望手动写下所有12²= 144对。所以，我认为，宏可能会帮助我。我知道，它可以与所有强大的宏程序来解决，但我希望它也可以用声明宏（macro_rules!）。

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我尝试了我认为处理这个（两个嵌套的“循环”）（Playground）的直观的方式：

macro_rules! print_all_pairs {
    ($($x:ident)*) => {
        $(
            $(
                println!("{} <-> {}", $x, $x);  // `$x, $x` feels awkward... 
            )*
        )*
    }
}

let a = 'a';
let b = 'b';
let c = 'c';

print_all_pairs!(a b c);

然而，这将导致该错误：

error: attempted to repeat an expression containing no syntax variables matched as repeating at this depth
 --> src/main.rs:4:14
  |
4 |               $(
  |  ______________^
5 | |                 println!("{} <-> {}", $x, $x);
6 | |             )*
  | |_____________^

我想这是一种感觉，所以我尝试别的东西（Playground）：

macro_rules! print_all_pairs {
    ($($x:ident)*) => {
        print_all_pairs!(@inner $($x)*; $($x)*);
    };
    (@inner $($x:ident)*; $($y:ident)*) => {
        $(
            $(
                println!("{} <-> {}", $x, $y);
            )*
        )*
    };
}

但是，这会导致同样的错误如上！

这是可能的，在所有声明宏？

Answer 1

这是可能的，在所有声明宏？

是。

但是，（据我所知）我们必须经由头/尾递归列表迭代一次，而不是使用内置的$( ... )*机制无处不在。这意味着该清单的长度由宏扩展的递归深度的限制。这是不是“唯一”的12项问题，虽然。

在下面的代码，我通过使宏名称与宏for_all_pairs分离从打印代码的“对于所有对”功能。 （Playground）。

// The macro that expands into all pairs
macro_rules! for_all_pairs {
    ($mac:ident: $($x:ident)*) => {
        // Duplicate the list
        for_all_pairs!(@inner $mac: $($x)*; $($x)*);
    };

    // The end of iteration: we exhausted the list
    (@inner $mac:ident: ; $($x:ident)*) => {};

    // The head/tail recursion: pick the first element of the first list
    // and recursively do it for the tail.
    (@inner $mac:ident: $head:ident $($tail:ident)*; $($x:ident)*) => {
        $(
            $mac!($head $x);
        )*
        for_all_pairs!(@inner $mac: $($tail)*; $($x)*);
    };
}

// What you actually want to do for each pair
macro_rules! print_pair {
    ($a:ident $b:ident) => {
        println!("{} <-> {}", $a, $b);
    }
}

// Test code
let a = 'a';
let b = 'b';
let c = 'c';

for_all_pairs!(print_pair: a b c);

此代码打印：

a <-> a
a <-> b
a <-> c
b <-> a
b <-> b
b <-> c
c <-> a
c <-> b
c <-> c