Rust声明式宏中调用过程宏lower出现编译错误的问题排查

想要通过宏调用make_struct!(100; Bar, Gee)生成如下结构体：

struct Foo {
    bar: [Bar; 100],
    gee: [Gee; 100],
}

由于声明式宏无法生成小写标识符，编写了一个将标识符转为小写的过程宏lower。该宏在let语句中可正常工作（如test!(Foo)生成let foo = 10;），但在结构体字段定义中使用时却报错，询问这是编译器错误还是自身使用方式有误。

这大概率是你使用过程宏的方式有问题，不是编译器错误。

Rust中过程宏的调用上下文存在差异，let语句和结构体字段的语法约束并不相同：

• 在let语句里，lower!(Foo)展开成foo作为变量名，属于表达式/模式上下文，过程宏返回的标识符可以直接使用。
• 但在结构体字段定义中，字段名属于项（item）的一部分，过程宏的展开结果必须严格符合Rust的项语法规则。多数情况是你的lower宏返回的TokenStream没有满足结构体字段的语法要求，或是宏的属性标注不正确。

给你几个排查方向：

• 检查lower宏的属性：如果是用来生成标识符，应当使用#[proc_macro]（函数式过程宏），而非#[proc_macro_derive]或其他属性。
• 确认宏展开后的TokenStream是否正确：用cargo expand查看make_struct!展开后的代码，检查字段名部分是否生成了正确的小写标识符，有没有多余的无关Token。
• 结构体字段对语法要求更严格，字段名必须是合法标识符，过程宏返回的Token必须是纯粹的标识符，不能附带额外的空格、标点或其他无效内容。

这里给你一个lower宏的正确实现示例：

use proc_macro::TokenStream;
use quote::quote;
use syn::Ident;

#[proc_macro]
pub fn lower(input: TokenStream) -> TokenStream {
    let ident = syn::parse_macro_input!(input as Ident);
    let lower_str = ident.to_string().to_lowercase();
    let lower_ident = Ident::new(&lower_str, ident.span());
    quote!(#lower_ident).into()
}

在make_struct!中调用时，要确保在字段名位置正确调用：

macro_rules! make_struct {
    ($n:expr; $($ident:ident),*) => {
        struct Foo {
            $(#lower!($ident): [$ident; $n],)*
        }
    };
}

如果还是报错，通过cargo expand查看展开后的代码，和手动编写的正确结构体对比，就能快速定位问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cdecompilador