在 Rust 过程宏中从 `Option` 提取类型
最近在学习 Rust 过程宏，努力完成 proc-macro-workshop 的练习。在练习中遇到了一个问题，就是如何从 Option 中提取类型。这里记录一下解决方法。
在编写 Rust 过程宏的时候，一个很有可能遇到的情况是，我们需要从 Option<T> 中取出这个 T。但是 Option 的写法有很多，syn 解析基础的 Option 也会得到一个复杂的结构体，那么要如何正确的提取出 T 呢？
Option 的五种写法
目前，据我所知，Option 有五种写法。(当然，可以先 use std::option 再写 option::Option，但真的会有人这么干吗？）
struct FiveOption {
option_t: Option<String>,
std_option_t: std::option::Option<String>,
std_option_t_2: ::std::option::Option<String>,
core_option_t: core::option::Option<String>,
core_option_t_2: ::core::option::Option<String>,
}这里偷一个懒，直接用了 String 作为 T，但是实际上，T 可以是任意类型。
那么，syn 解析得到的结构体会是什么样的呢？（部分无用的信息已省略）
option_t: Path(
TypePath {
qself: None,
path: Path {
segments: [
PathSegment {
ident: Ident {ident: "Option",},
arguments: AngleBracketed(
AngleBracketedGenericArguments {
args: [
Type(
// String 解析出来的内容
),],},),},],},},)
std_option_t: Path(
TypePath {
qself: None,
path: Path {
segments: [
PathSegment {ident: Ident {ident: "std",},},
Colon2,
PathSegment {ident: Ident {ident: "option",},},
Colon2,
PathSegment {
ident: Ident {ident: "Option",},
arguments: AngleBracketed(
AngleBracketedGenericArguments {
args: [
Type(
// String 解析出来的内容
),],},),},],},},)
std_option_t_2: Path(
TypePath {
qself: None,
path: Path {
leading_colon: Some(Colon2,),
segments: [
PathSegment {ident: Ident {ident: "std",},},
Colon2,
PathSegment {ident: Ident {ident: "option",},},
Colon2,
PathSegment {
ident: Ident {ident: "Option",},
arguments: AngleBracketed(
AngleBracketedGenericArguments {
args: [
Type(
// String 解析出来的内容
),],},),},],},},)
core_option_t: Path(
TypePath {
qself: None,
path: Path {
segments: [
PathSegment {ident: Ident {ident: "core",},},
Colon2,
PathSegment {ident: Ident {ident: "option",},},
Colon2,
PathSegment {
ident: Ident {ident: "Option",},
arguments: AngleBracketed(
AngleBracketedGenericArguments {
args: [
Type(
// String 解析出来的内容
),],},),},],},},)
core_option_t_2: Path(
TypePath {
qself: None,
path: Path {
leading_colon: Some(Colon2,),
segments: [
PathSegment {ident: Ident {ident: "core",},},
Colon2,
PathSegment {ident: Ident {ident: "option",},},
Colon2,
PathSegment {
ident: Ident {ident: "Option",},
arguments: AngleBracketed(
AngleBracketedGenericArguments {
args: [
Type(
// String 解析出来的内容
),],},),},],},},)可以看出，他们都是 PathSegment{ ident: Ident{ ident: "Option" }, arguments: AngleBracketed(...) } 结尾的形式，我们是否可以逆向的匹配这一部分呢？如果仅匹配这一部分，对于形如 Arc<Option<String>> 的类型，我们会损失掉 Arc 的信息，这是不可取的。
因此，我们的思路是从头开始，找出 Option std::option::Option core::option::Option 三种模式，然后取出 T。
实现 fn extract_type_from_option
为了方便复用，我们把这个功能单独实现在一个函数 extract_type_from_option 中：
fn extract_type_from_option(ty: &syn::Type) -> Option<&syn::Type> {
// 如果不是 TypePath，便不可能是 Option<T>，返回 None
if let syn::Type::Path(syn::TypePath { qself: None, path }) = ty {
// 我们已经限定了 Option 的 5 种写法，观察可知到 Option 后便不会再有同一等级的 PathSegment
// 因此，我们只需取出最高等级的 PathSegment 并拼接为字符串，用于和分析结果进行比较
let segments_str = &path
.segments
.iter()
.map(|segment| segment.ident.to_string())
.collect::<Vec<_>>()
.join(":");
// 将 PathSegment 拼接为字符串，比较后取出 Option 所在的 PathSegment
let option_segment = ["Option", "std:option:Option", "core:option:Option"]
.iter()
.find(|s| segments_str == *s)
.and_then(|_| path.segments.last());
let inner_type = option_segment
// 将 Option 所在 PathSegment 的泛型参数取出
// 如果不是泛型，便不可能是 Option<T>，返回 None
// 不过这种情况或许不应该出现
.and_then(|path_seg| match &path_seg.arguments {
syn::PathArguments::AngleBracketed(syn::AngleBracketedGenericArguments {
args,
..
}) => args.first(),
_ => None,
})
// 将泛型参数中的类型信息取出
// 如果不是类型，便不可能是 Option<T>，返回 None
// 不过这种情况或许不应该出现
.and_then(|generic_arg| match generic_arg {
syn::GenericArgument::Type(ty) => Some(ty),
_ => None,
});
// 返回 Option<T> 中的 T
return inner_type;
}
None
}