如何在Rust中实现Crafting Interpreters的BINARY_OP宏等效功能

问题根因 #

你写的宏无法识别self是因为Rust采用卫生宏设计，宏内部的标识符不会和调用方作用域的标识符自动绑定，需要显式将self作为参数传入宏，同时你原有的宏里操作数弹出顺序错误，会导致减法、除法这类非交换律运算结果不符合预期。

方案1：调整宏定义实现和C宏等效效果 #

修正后的宏代码如下：

macro_rules! binop {
    ($self:ident, $op:tt) => {{
        // 先弹右操作数，再弹左操作数，和原书C宏逻辑一致
        let r = $self.stack.pop().unwrap();
        let l = $self.stack.pop().unwrap();
        $self.stack.push(l $op r);
    }};
}

调用方式：

pub fn interpret(&mut self, op: OpCode) {
  match op {
    Op::Add => binop!(self, +),
    Op::Sub => binop!(self, -),
    Op::Mul => binop!(self, *),
    Op::Div => binop!(self, /),
  }
}

如果需要处理栈下溢场景，把代码里的unwrap替换为对应的错误处理逻辑即可。

方案2：更符合Rust风格的零成本无宏实现 #

不用宏也可以实现完全等效的效果，可读性更好且没有额外性能开销：

// 加inline强制优化，执行效率和宏完全一致
#[inline(always)]
fn binop<F: FnOnce(Value, Value) -> Value>(&mut self, op: F) {
    let r = self.stack.pop().unwrap();
    let l = self.stack.pop().unwrap();
    self.stack.push(op(l, r));
}

调用方式：

pub fn interpret(&mut self, op: OpCode) {
  match op {
    Op::Add => self.binop(|l, r| l + r),
    Op::Sub => self.binop(|l, r| l - r),
    Op::Mul => self.binop(|l, r| l * r),
    Op::Div => self.binop(|l, r| l / r),
  }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user9614249