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0x03. 使用宏定义事件

Rust 的宏很强, 其有别于 C 语言那种字符串替换性质的宏, 现在把当前的事件处理方式改用宏来定义.

宏的定义

重构事件处理代码之前, 先过一遍 Rust 宏定义的语法.

最简单的宏定义

Rust 的宏使用 macro_rules! 来声明规则

macro_rules! ten {
    () => { 10 };
}
fn main() {
    let x = 2 * ten!();
    assert_eq!(20, x); // ten![] or ten!{}
}
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这是最简单的一个宏, 执行的时候, 从左侧小括号匹配规则, 从右侧进行, 这里是直接返回一个数字. 使用起来也很容易, 宏的使用, 用小括号, 中括号, 大括号都可以.

匹配 token trees

宏的匹配能力非常强, 还可以匹配 token trees, 传一个 fn 关键字都没问题

macro_rules! foo {
    (fn) => { 1 };
}
fn main() {
    let x = foo!(fn);
    assert_eq!(1, x);
}
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给宏传参数

上面有段代码是 2 乘以从执行宏得到的数字 10, 现在看一下给宏传入表达式

macro_rules! ten_times {
    ($e: expr) => { 10 * $e };
}
fn main() {
    let x = ten_times!(2);
    assert_eq!(20, x);
}
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这里的 $e 是自己定的, 写成 $a, $b, $foo 之类的都可以, 不过还是推荐写得语义化一些. expr 是代表表达式 expression 的缩写, 此外还有其他类型

item: 结构体, 函数, mod 之类的
block: 用大括号包起来的语句或者表达式, 也就是代码块
stmt: 一段 statement
pat: 一段 pattern
ty: 一个类型
ident: 标识符
path: 类似 foo::bar 这种路径
meta: 元类型, 譬如#[...], #![...] 内的东西
tt: 一个 token tree

随便试验一下, 就拿 pat

macro_rules! test {
    ( $e: expr, $pattern: pat ) => {
        match $e {
            $pattern => {
                true
            },
            _ => false
        }
    }
}
fn main() {
    let a = Some(true);
    let x = test!(a, Some(true));
    println!("{}", x);
}
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重复

这是 Rust Book 的宏那一节的例子, * 表示重复使用 $() 包裹的内容来处理传进来的值, 这个例子中数字传多个多可以处理

macro_rules! vec {
    ( $( $x:expr ),* ) => {
        {
            let mut temp_vec = Vec::new();
            $(
                temp_vec.push($x);
            )*
            temp_vec
        }
    };
}
fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3];
}
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使用宏统一事件处理

现在对 Rust 宏的语法有个大概的了解, 之后再把事件处理的用宏来处理. 在应用宏之前, 我们先考虑一个问题, 一般我们写个函数是通过函数的功能, 需要的东西来决定函数签名. 宏最好玩的地方只要想像力足够, 你就可以制定个自己喜欢的使用方式. 这里先定好这个宏规则的名称 events_macro

events_macro! {
    keyboard: {
        key_escape: Escape,
        key_up: Up,
        key_down: Down
    },
    else: {
        quit: Quit { .. }
    }
}
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我们会在宏规则内 use sdl 的事件类型, 对应的键盘按键之类的东西, 所以需要用到 ident 类型的, 通过宏的重复机制, 可以把事件都按照同样的方式处理, 除了键盘事件, 再处理一下退出事件, 就跟上面讲的传入一个 pat 类型的

macro_rules! events_macro {
    ( keyboard: { $( $k_alias:ident : $k_sdl:ident ), * },
      else: { $( $e_alias:ident : $e_sdl:pat ), * }) => {
        use sdl2::EventPump;

        pub struct ImmediateEvents {
            $( pub $k_alias: Option<bool>, )*
            $( pub $e_alias: bool ),*
        }

        impl ImmediateEvents {
            fn new() -> Self {
                Self {
                    $( $k_alias: None, )*
                    $( $e_alias: false, )*
                }
            }
        }

        pub struct Events {
            pump: EventPump,
            pub now: ImmediateEvents,
            $( pub $k_alias: bool, )*
        }

        impl Events {
            pub fn new(pump: EventPump) -> Self {
                Self {
                    pump,
                    now: ImmediateEvents::new(),
                    $( $k_alias: false, )*
                }
            }
            pub fn pump(&mut self) {
                self.now = ImmediateEvents::new();
                for event in self.pump.poll_iter() {
                    use sdl2::event::Event::*;
                    use sdl2::keyboard::Keycode::*;
                    match event {
                        $(KeyDown { keycode: Some($k_sdl), .. } => {
                            if !self.$k_alias {
                                self.now.$k_alias = Some(true);
                            }
                            self.$k_alias = true;
                        }), *
                        $(KeyUp { keycode: Some($k_sdl), .. } => {
                            self.now.$k_alias = Some(false);
                            self.$k_alias = false;
                        }), *
                        $($e_sdl => { self.now.$e_alias = true; }), *
                        _ => {}
                    }
                }
            }
        }
    };
}
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我们在 main.rs 使用这个宏

#![feature(uniform_paths)]

use sdl2::pixels::Color;

#[macro_use]
mod events;
events_macro! {
    keyboard: {
        key_escape: Escape,
        key_up: Up,
        key_down: Down
    },
    else: {
        quit: Quit { .. }
    }
}

fn main() {
    let sdl2_context = sdl2::init().unwrap();
    let video = sdl2_context.video().unwrap();
    let window = video
        .window("Arcade Shooter", 800, 600)
        .position_centered()
        .opengl()
        .build()
        .unwrap();
    let mut canvas = window.renderer().accelerated().build().unwrap();

    let mut event = Events::new(sdl2_context.event_pump().unwrap());
    canvas.set_draw_color(Color::RGB(0, 0, 0));
    canvas.clear();
    canvas.present();

    'running: loop {
        event.pump();
        if event.now.quit || event.now.key_escape == Some(true) {
            break 'running;
        }
    }
}
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现在可拓展性很好, 想定义新的键盘事件, 只要改一下宏的调用传入就可以了.

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