在 Rust 中动态生成格式化程序的宏

Question

我正在编写一个宏来为包含单个泛型类型的给定结构动态生成 Display 和 Debug 等格式化程序。代码如下：

macro_rules! create_formatters {
    ($type_name:ident < $gen_param:ident > ,  $t:path) => {
        impl<$gen_param: $t> $t for $type_name<$gen_param> {
            fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter) -> Result<(), std::fmt::Error> {
                let output = match stringify!($t) {
                    "std::fmt::Display" => format!("{}", self.0),
                    "std::fmt::Debug" => format!("{:?}", self.0),
                    // other formatters will be implemented soon
                };
                write!(f, "Content is: {}", output)
            }
        }
    };
}

宏被create_formatters!(MyStruct<T>, std::fmt::Display);或create_formatters!(MyStruct<T>, std::fmt::Debug);

调用

编译器报如下错误：

error[E0277]: the trait bound `T: std::fmt::Debug` is not satisfied
  --> <anon>:8:58
   |
8  |                     "std::fmt::Debug" => format!("{:?}", self.0),
   |                                                          ^^^^^^ the trait `std::fmt::Debug` is not implemented for `T`
...
28 | create_formatters!(Swagger<T>, std::fmt::Display);
   | -------------------------------------------------- in this macro invocation
   |
   = help: consider adding a `where T: std::fmt::Debug` bound
   = note: required by `std::fmt::Debug::fmt`

我该如何解决？

Answer 1

为什么会出现这个错误？让我们看看create_formatters!(MyStruct<T>, std::fmt::Display);的扩展：

impl<T: std::fmt::Display> std::fmt::Display for MyStruct<T> {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter) -> Result<(), std::fmt::Error> {
        let output = match "std::fmt::Display" {
            "std::fmt::Display" => format!("{}", self.0),
            "std::fmt::Debug" => format!("{:?}", self.0),
            // other formatters will be implemented soon
        };
        write!(f, "Content is: {}", output)
    }
}

这里，T 只能是 Display，但是在 impl-body 内部的某处，您使用类型为 T 的 {:?} 格式化程序。是的，带有 {:?} 的匹配案例在运行时永远不会执行，但编译器在一般情况下无法知道。每个匹配臂的代码仍然需要生成！而这显然是不可能做到的。

如何解决？

可能最干净的解决方案是完全避免使用格式化程序字符串。如果你有一个 T 类型的变量实现了一个特征，你可以直接调用特征的方法：

fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
    self.0.fmt(f)
}

在 Rust 中动态生成格式化程序的宏

Macro that generates formatters dynamically in Rust

macros

struct

formatter

traits

rust