Rust中如何使用宏内部定义的struct并在外部作用域构造实例

根本原因 #

两段代码运行结果差异的核心是宏展开后生成的代码块层级不同，受Rust作用域规则约束产生了不同的效果：

• 第一段报错代码中，helper宏的展开内容被两层大括号包裹：=> {{ ... }}，最外层的大括号是Rust表达式块的边界，内部定义的Person结构体属于这个块的局部作用域，超出这个块就无法被外部访问，因此你在宏调用外的main作用域里直接使用Person会报找不到类型的错误。
• 第二段可运行代码中，r宏的展开内容只有一层大括号：=> { ... }，宏展开后struct A的定义直接落在了调用它的main函数作用域下，没有额外的块边界隔离，因此后续在main里可以直接访问A类型。

具体展开对比 #

第一段报错代码的宏展开结果 #

helper!(5)展开后等价于以下代码：

let x = {
    #[derive(Debug)]
    struct Person {
        pub age: u64,
    }
    let p = Person { age: 5 };
    p
};

这里Person的定义被包在表达式块内部，块执行结束后这个类型就超出了作用域，自然无法在块外再构造Person实例。

第二段正常代码的宏展开结果 #

m::r! {}展开后等价于直接在main函数内插入了以下代码：

#[derive(Debug)]
struct A;
impl A {
    fn new() -> Self { A }
}

没有额外的块做隔离，A的定义直接属于main函数的作用域，后续当然可以直接构造A{}实例。

补充说明 #

如果你需要宏定义的结构体可以在外部作用域使用，就不要把结构体的定义包在多余的表达式块里；如果你不希望宏内部的类型泄漏到外部作用域，就用两层大括号包裹宏展开内容，形成局部作用域隔离即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者boundless-forest