macro_rules重复匹配Token类型不符预期，宏分支匹配逻辑异常排查

输入代码 #

macro_rules! foo {
    ($a:ident) => { println!("Printing ident"); };
    ($b:literal) => { println!("Printing literal"); };
    ([ $($something:expr),+ $(,)? ]) => {
            println!("Printing repeat");
            $(
                foo!($something);
            )*
    };
    ($catch_all:expr) => { println!("Printing expr"); };
}


fn main() {
    foo!(baz);
    foo!([1, "asd"]);
    foo!([baz]);
}

实际输出 #

Printing ident
Printing repeat
Printing literal
Printing literal
Printing repeat
Printing expr

问题说明 #

直接调用foo!(baz)能正确匹配ident分支输出Printing ident，但调用foo!([baz])时，内部递归调用foo!($something)却匹配了兜底的expr分支，输出Printing expr。需要实现列表中的不同元素（字面量、标识符、复杂表达式）能分别匹配对应分支。

原因分析 #

问题出在宏片段的类型捕获上：原代码中用$something:expr捕获列表元素，这会将所有元素标记为表达式类型片段。当递归调用宏时，宏匹配规则会根据片段类型而非内容匹配分支——($a:ident)分支仅能匹配标识符类型片段，无法匹配被标记为expr类型的标识符，最终只能落到兜底的expr分支。

解决方案 #

将列表元素的捕获从:expr改为:tt（token tree，令牌树），:tt是最通用的片段类型，能保留原始语法片段的类型信息，让递归调用时宏可以正确匹配对应分支：

macro_rules! foo {
    ($a:ident) => { println!("Printing ident"); };
    ($b:literal) => { println!("Printing literal"); };
    ([ $($something:tt),+ $(,)? ]) => {
            println!("Printing repeat");
            $(
                foo!($something);
            )*
    };
    ($catch_all:expr) => { println!("Printing expr"); };
}

fn main() {
    foo!(baz);
    foo!([1, "asd"]);
    foo!([baz]);
    foo!([complex_stuff!()]); // 测试复杂表达式
}

修正后输出 #

Printing ident
Printing repeat
Printing literal
Printing literal
Printing repeat
Printing ident
Printing repeat
Printing expr

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lesurp