是否可以通过委托给结构成员来创建实现 Ord 的宏？

Question

我有一个结构：

struct Student {
    first_name: String,
    last_name: String,
}

我想创建一个可以按 last_name 排序的 Vec<Student>。我需要实施 Ord、PartialOrd 和 PartialEq:

use std::cmp::Ordering;

impl Ord for Student {
    fn cmp(&self, other: &Student) -> Ordering {
        self.last_name.cmp(&other.last_name)
    }
}

impl PartialOrd for Student {
    fn partial_cmp(&self, other: &Student) -> Option<Ordering> {
        Some(self.cmp(other))
    }
}

impl PartialEq for Student {
    fn eq(&self, other: &Student) -> bool {
        self.last_name == other.last_name
    }
}

如果您有很多结构，并且要根据一个明显的字段进行排序，那么这可能会非常单调和重复。是否可以创建一个宏来自动实现它？

类似于：

impl_ord!(Student, Student.last_name)

我找到了 Automatically implement traits of enclosed type for Rust newtypes (tuple structs with one field)，但这不是我要找的。

Answer 1

是的，你可以，但首先：请阅读为什么你不应该！

为什么不呢？

当一个类型实现 Ord 或 PartialOrd 时，这意味着该类型具有 natural 排序，这反过来意味着实现的排序是只有一个合乎逻辑的。取整数：3 自然小于 4。当然还有其他有用的顺序。您可以使用倒序对整数进行降序排序，但只有一个自然数。

现在你有一个由两个字符串组成的类型。有自然顺序吗？我声称：不！有很多有用的排序，但是按姓氏排序比按名字排序更自然吗？我不这么认为。

那怎么办？

还有两种排序方式：

sort_by()，以及
sort_by_key().

两者都允许您修改排序算法比较值的方式。按姓氏排序可以这样进行 (full code):

students.sort_by(|a, b| a.last_name.cmp(&b.last_name));

这样，您可以指定如何对每个方法调用进行排序。有时您可能想按姓氏排序，而其他时候您可能想按名字排序。由于没有明显和自然的排序方式，您不应该 "attach" 任何特定的排序方式本身。

但是说真的，我想要一个宏...

当然，在Rust中写这样的宏是可以的。一旦您了解了宏系统，这实际上很容易。但是我们不要为您的 Student 示例这样做，因为——我希望您现在已经理解了——这是一个坏主意。

什么时候是个好主意？当只有一个字段语义是类型的一部分时。取这个数据结构：

struct Foo {
    actual_data: String,
    _internal_cache: String,
}

在这里，_internal_cache 在语义上不属于您的类型。它只是一个实现细节，因此对于 Eq 和 Ord 应该忽略。简单的宏是：

macro_rules! impl_ord {
    ($type_name:ident, $field:ident) => {
        impl Ord for $type_name {
            fn cmp(&self, other: &$type_name) -> Ordering {
                self.$field.cmp(&other.$field)
            }
        }

        impl PartialOrd for $type_name {
            fn partial_cmp(&self, other: &$type_name) -> Option<Ordering> {
                Some(self.cmp(other))
            }
        }

        impl PartialEq for $type_name {
            fn eq(&self, other: &$type_name) -> bool {
                self.$field == other.$field
            }
        }

        impl Eq for $type_name {}
    }
}

你问我为什么把这么一大段代码叫做简单？好吧，这段代码的绝大部分正是您已经编写的：impls。我执行了两个简单的步骤：

在您的代码周围添加宏定义并考虑我们需要哪些参数（type_name 和 field）
将所有提及的 Student 替换为 $type_name，将所有提及的 last_name 替换为 $field

这就是它被称为 "macro by example" 的原因：您基本上只是编写普通代码作为示例，但可以使每个参数的部分代码可变。

你可以测试整个东西 here。

Answer 2

我创建了一个宏，它允许通过定义将用于比较元素的表达式来实现 Ord：ord_by_key::ord_eq_by_key_selector，类似于您的要求。

use ord_by_key::ord_eq_by_key_selector;

#[ord_eq_by_key_selector(|s| &s.last_name)]
struct Student {
    first_name: String,
    last_name: String,
}

如果您必须在不同的情况下按不同的标准进行排序，您可以为您的结构引入一个容器，该容器将实现不同的排序策略：

use ord_by_key::ord_eq_by_key_selector;

struct Student {
    first_name: String,
    last_name: String,
}

#[ord_eq_by_key_selector(|(s)| &s.first_name)]
struct StudentByFirstName(Student);

#[ord_eq_by_key_selector(|(s)| &s.last_name, &s.first_name)]
struct StudentByLastNameAndFirstName(Student);

是否可以通过委托给结构成员来创建实现 Ord 的宏？

Is it possible to create a macro that implements Ord by delegating to a struct member?

rust

rust-macros

为什么不呢？

那怎么办？

但是说真的，我想要一个宏...