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[rust.git] / src / libstd / macros.rs
1 // Copyright 2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! Standard library macros
12 //!
13 //! This modules contains a set of macros which are exported from the standard
14 //! library. Each macro is available for use when linking against the standard
15 //! library.
16
17 #![experimental]
18 #![macro_escape]
19
20 /// The entry point for panic of Rust tasks.
21 ///
22 /// This macro is used to inject panic into a Rust task, causing the task to
23 /// unwind and panic entirely. Each task's panic can be reaped as the
24 /// `Box<Any>` type, and the single-argument form of the `panic!` macro will be
25 /// the value which is transmitted.
26 ///
27 /// The multi-argument form of this macro panics with a string and has the
28 /// `format!` syntax for building a string.
29 ///
30 /// # Example
31 ///
32 /// ```should_fail
33 /// # #![allow(unreachable_code)]
34 /// panic!();
35 /// panic!("this is a terrible mistake!");
36 /// panic!(4i); // panic with the value of 4 to be collected elsewhere
37 /// panic!("this is a {} {message}", "fancy", message = "message");
38 /// ```
39 #[macro_export]
40 macro_rules! panic(
41     () => ({
42         panic!("explicit panic")
43     });
44     ($msg:expr) => ({
45         // static requires less code at runtime, more constant data
46         static _FILE_LINE: (&'static str, uint) = (file!(), line!());
47         ::std::rt::begin_unwind($msg, &_FILE_LINE)
48     });
49     ($fmt:expr, $($arg:tt)*) => ({
50         // a closure can't have return type !, so we need a full
51         // function to pass to format_args!, *and* we need the
52         // file and line numbers right here; so an inner bare fn
53         // is our only choice.
54         //
55         // LLVM doesn't tend to inline this, presumably because begin_unwind_fmt
56         // is #[cold] and #[inline(never)] and because this is flagged as cold
57         // as returning !. We really do want this to be inlined, however,
58         // because it's just a tiny wrapper. Small wins (156K to 149K in size)
59         // were seen when forcing this to be inlined, and that number just goes
60         // up with the number of calls to panic!()
61         //
62         // The leading _'s are to avoid dead code warnings if this is
63         // used inside a dead function. Just `#[allow(dead_code)]` is
64         // insufficient, since the user may have
65         // `#[forbid(dead_code)]` and which cannot be overridden.
66         #[inline(always)]
67         fn _run_fmt(fmt: &::std::fmt::Arguments) -> ! {
68             static _FILE_LINE: (&'static str, uint) = (file!(), line!());
69             ::std::rt::begin_unwind_fmt(fmt, &_FILE_LINE)
70         }
71         format_args!(_run_fmt, $fmt, $($arg)*)
72     });
73 )
74
75 /// Ensure that a boolean expression is `true` at runtime.
76 ///
77 /// This will invoke the `panic!` macro if the provided expression cannot be
78 /// evaluated to `true` at runtime.
79 ///
80 /// # Example
81 ///
82 /// ```
83 /// // the panic message for these assertions is the stringified value of the
84 /// // expression given.
85 /// assert!(true);
86 /// # fn some_computation() -> bool { true }
87 /// assert!(some_computation());
88 ///
89 /// // assert with a custom message
90 /// # let x = true;
91 /// assert!(x, "x wasn't true!");
92 /// # let a = 3i; let b = 27i;
93 /// assert!(a + b == 30, "a = {}, b = {}", a, b);
94 /// ```
95 #[macro_export]
96 macro_rules! assert(
97     ($cond:expr) => (
98         if !$cond {
99             panic!(concat!("assertion failed: ", stringify!($cond)))
100         }
101     );
102     ($cond:expr, $($arg:expr),+) => (
103         if !$cond {
104             panic!($($arg),+)
105         }
106     );
107 )
108
109 /// Asserts that two expressions are equal to each other, testing equality in
110 /// both directions.
111 ///
112 /// On panic, this macro will print the values of the expressions.
113 ///
114 /// # Example
115 ///
116 /// ```
117 /// let a = 3i;
118 /// let b = 1i + 2i;
119 /// assert_eq!(a, b);
120 /// ```
121 #[macro_export]
122 macro_rules! assert_eq(
123     ($given:expr , $expected:expr) => ({
124         match (&($given), &($expected)) {
125             (given_val, expected_val) => {
126                 // check both directions of equality....
127                 if !((*given_val == *expected_val) &&
128                      (*expected_val == *given_val)) {
129                     panic!("assertion failed: `(left == right) && (right == left)` \
130                            (left: `{}`, right: `{}`)", *given_val, *expected_val)
131                 }
132             }
133         }
134     })
135 )
136
137 /// Ensure that a boolean expression is `true` at runtime.
138 ///
139 /// This will invoke the `panic!` macro if the provided expression cannot be
140 /// evaluated to `true` at runtime.
141 ///
142 /// Unlike `assert!`, `debug_assert!` statements can be disabled by passing
143 /// `--cfg ndebug` to the compiler. This makes `debug_assert!` useful for
144 /// checks that are too expensive to be present in a release build but may be
145 /// helpful during development.
146 ///
147 /// # Example
148 ///
149 /// ```
150 /// // the panic message for these assertions is the stringified value of the
151 /// // expression given.
152 /// debug_assert!(true);
153 /// # fn some_expensive_computation() -> bool { true }
154 /// debug_assert!(some_expensive_computation());
155 ///
156 /// // assert with a custom message
157 /// # let x = true;
158 /// debug_assert!(x, "x wasn't true!");
159 /// # let a = 3i; let b = 27i;
160 /// debug_assert!(a + b == 30, "a = {}, b = {}", a, b);
161 /// ```
162 #[macro_export]
163 macro_rules! debug_assert(
164     ($($arg:tt)*) => (if cfg!(not(ndebug)) { assert!($($arg)*); })
165 )
166
167 /// Asserts that two expressions are equal to each other, testing equality in
168 /// both directions.
169 ///
170 /// On panic, this macro will print the values of the expressions.
171 ///
172 /// Unlike `assert_eq!`, `debug_assert_eq!` statements can be disabled by
173 /// passing `--cfg ndebug` to the compiler. This makes `debug_assert_eq!`
174 /// useful for checks that are too expensive to be present in a release build
175 /// but may be helpful during development.
176 ///
177 /// # Example
178 ///
179 /// ```
180 /// let a = 3i;
181 /// let b = 1i + 2i;
182 /// debug_assert_eq!(a, b);
183 /// ```
184 #[macro_export]
185 macro_rules! debug_assert_eq(
186     ($($arg:tt)*) => (if cfg!(not(ndebug)) { assert_eq!($($arg)*); })
187 )
188
189 /// A utility macro for indicating unreachable code. It will panic if
190 /// executed. This is occasionally useful to put after loops that never
191 /// terminate normally, but instead directly return from a function.
192 ///
193 /// # Example
194 ///
195 /// ```{.rust}
196 /// struct Item { weight: uint }
197 ///
198 /// fn choose_weighted_item(v: &[Item]) -> Item {
199 ///     assert!(!v.is_empty());
200 ///     let mut so_far = 0u;
201 ///     for item in v.iter() {
202 ///         so_far += item.weight;
203 ///         if so_far > 100 {
204 ///             return *item;
205 ///         }
206 ///     }
207 ///     // The above loop always returns, so we must hint to the
208 ///     // type checker that it isn't possible to get down here
209 ///     unreachable!();
210 /// }
211 /// ```
212 #[macro_export]
213 macro_rules! unreachable(
214     () => ({
215         panic!("internal error: entered unreachable code")
216     });
217     ($msg:expr) => ({
218         unreachable!("{}", $msg)
219     });
220     ($fmt:expr, $($arg:tt)*) => ({
221         panic!(concat!("internal error: entered unreachable code: ", $fmt), $($arg)*)
222     });
223 )
224
225 /// A standardised placeholder for marking unfinished code. It panics with the
226 /// message `"not yet implemented"` when executed.
227 #[macro_export]
228 macro_rules! unimplemented(
229     () => (panic!("not yet implemented"))
230 )
231
232 /// Use the syntax described in `std::fmt` to create a value of type `String`.
233 /// See `std::fmt` for more information.
234 ///
235 /// # Example
236 ///
237 /// ```
238 /// format!("test");
239 /// format!("hello {}", "world!");
240 /// format!("x = {}, y = {y}", 10i, y = 30i);
241 /// ```
242 #[macro_export]
243 #[stable]
244 macro_rules! format(
245     ($($arg:tt)*) => (
246         format_args!(::std::fmt::format, $($arg)*)
247     )
248 )
249
250 /// Use the `format!` syntax to write data into a buffer of type `&mut Writer`.
251 /// See `std::fmt` for more information.
252 ///
253 /// # Example
254 ///
255 /// ```
256 /// # #![allow(unused_must_use)]
257 ///
258 /// let mut w = Vec::new();
259 /// write!(&mut w, "test");
260 /// write!(&mut w, "formatted {}", "arguments");
261 /// ```
262 #[macro_export]
263 #[stable]
264 macro_rules! write(
265     ($dst:expr, $($arg:tt)*) => ({
266         let dst = &mut *$dst;
267         format_args!(|args| { dst.write_fmt(args) }, $($arg)*)
268     })
269 )
270
271 /// Equivalent to the `write!` macro, except that a newline is appended after
272 /// the message is written.
273 #[macro_export]
274 #[stable]
275 macro_rules! writeln(
276     ($dst:expr, $fmt:expr $($arg:tt)*) => (
277         write!($dst, concat!($fmt, "\n") $($arg)*)
278     )
279 )
280
281 /// Equivalent to the `println!` macro except that a newline is not printed at
282 /// the end of the message.
283 #[macro_export]
284 #[stable]
285 macro_rules! print(
286     ($($arg:tt)*) => (format_args!(::std::io::stdio::print_args, $($arg)*))
287 )
288
289 /// Macro for printing to a task's stdout handle.
290 ///
291 /// Each task can override its stdout handle via `std::io::stdio::set_stdout`.
292 /// The syntax of this macro is the same as that used for `format!`. For more
293 /// information, see `std::fmt` and `std::io::stdio`.
294 ///
295 /// # Example
296 ///
297 /// ```
298 /// println!("hello there!");
299 /// println!("format {} arguments", "some");
300 /// ```
301 #[macro_export]
302 #[stable]
303 macro_rules! println(
304     ($($arg:tt)*) => (format_args!(::std::io::stdio::println_args, $($arg)*))
305 )
306
307 /// Declare a task-local key with a specific type.
308 ///
309 /// # Example
310 ///
311 /// ```
312 /// local_data_key!(my_integer: int)
313 ///
314 /// my_integer.replace(Some(2));
315 /// println!("{}", my_integer.get().map(|a| *a));
316 /// ```
317 #[macro_export]
318 macro_rules! local_data_key(
319     ($name:ident: $ty:ty) => (
320         #[allow(non_upper_case_globals)]
321         static $name: ::std::local_data::Key<$ty> = &::std::local_data::KeyValueKey;
322     );
323     (pub $name:ident: $ty:ty) => (
324         #[allow(non_upper_case_globals)]
325         pub static $name: ::std::local_data::Key<$ty> = &::std::local_data::KeyValueKey;
326     );
327 )
328
329 /// Helper macro for unwrapping `Result` values while returning early with an
330 /// error if the value of the expression is `Err`. For more information, see
331 /// `std::io`.
332 #[macro_export]
333 macro_rules! try (
334     ($expr:expr) => ({
335         match $expr {
336             Ok(val) => val,
337             Err(err) => return Err(::std::error::FromError::from_error(err))
338         }
339     })
340 )
341
342 /// Create a `std::vec::Vec` containing the arguments.
343 #[macro_export]
344 macro_rules! vec[
345     ($($x:expr),*) => ({
346         use std::slice::BoxedSlicePrelude;
347         let xs: ::std::boxed::Box<[_]> = box [$($x),*];
348         xs.into_vec()
349     });
350     ($($x:expr,)*) => (vec![$($x),*])
351 ]
352
353 /// A macro to select an event from a number of receivers.
354 ///
355 /// This macro is used to wait for the first event to occur on a number of
356 /// receivers. It places no restrictions on the types of receivers given to
357 /// this macro, this can be viewed as a heterogeneous select.
358 ///
359 /// # Example
360 ///
361 /// ```
362 /// let (tx1, rx1) = channel();
363 /// let (tx2, rx2) = channel();
364 /// # fn long_running_task() {}
365 /// # fn calculate_the_answer() -> int { 42i }
366 ///
367 /// spawn(proc() { long_running_task(); tx1.send(()) });
368 /// spawn(proc() { tx2.send(calculate_the_answer()) });
369 ///
370 /// select! (
371 ///     () = rx1.recv() => println!("the long running task finished first"),
372 ///     answer = rx2.recv() => {
373 ///         println!("the answer was: {}", answer);
374 ///     }
375 /// )
376 /// ```
377 ///
378 /// For more information about select, see the `std::comm::Select` structure.
379 #[macro_export]
380 #[experimental]
381 macro_rules! select {
382     (
383         $($name:pat = $rx:ident.$meth:ident() => $code:expr),+
384     ) => ({
385         use std::comm::Select;
386         let sel = Select::new();
387         $( let mut $rx = sel.handle(&$rx); )+
388         unsafe {
389             $( $rx.add(); )+
390         }
391         let ret = sel.wait();
392         $( if ret == $rx.id() { let $name = $rx.$meth(); $code } else )+
393         { unreachable!() }
394     })
395 }
396
397 // When testing the standard library, we link to the liblog crate to get the
398 // logging macros. In doing so, the liblog crate was linked against the real
399 // version of libstd, and uses a different std::fmt module than the test crate
400 // uses. To get around this difference, we redefine the log!() macro here to be
401 // just a dumb version of what it should be.
402 #[cfg(test)]
403 macro_rules! log (
404     ($lvl:expr, $($args:tt)*) => (
405         if log_enabled!($lvl) { println!($($args)*) }
406     )
407 )
408
409 /// Built-in macros to the compiler itself.
410 ///
411 /// These macros do not have any corresponding definition with a `macro_rules!`
412 /// macro, but are documented here. Their implementations can be found hardcoded
413 /// into libsyntax itself.
414 #[cfg(dox)]
415 pub mod builtin {
416     /// The core macro for formatted string creation & output.
417     ///
418     /// This macro takes as its first argument a callable expression which will
419     /// receive as its first argument a value of type `&fmt::Arguments`. This
420     /// value can be passed to the functions in `std::fmt` for performing useful
421     /// functions. All other formatting macros (`format!`, `write!`,
422     /// `println!`, etc) are proxied through this one.
423     ///
424     /// For more information, see the documentation in `std::fmt`.
425     ///
426     /// # Example
427     ///
428     /// ```rust
429     /// use std::fmt;
430     ///
431     /// let s = format_args!(fmt::format, "hello {}", "world");
432     /// assert_eq!(s, format!("hello {}", "world"));
433     ///
434     /// format_args!(|args| {
435     ///     // pass `args` to another function, etc.
436     /// }, "hello {}", "world");
437     /// ```
438     #[macro_export]
439     macro_rules! format_args( ($closure:expr, $fmt:expr $($args:tt)*) => ({
440         /* compiler built-in */
441     }) )
442
443     /// Inspect an environment variable at compile time.
444     ///
445     /// This macro will expand to the value of the named environment variable at
446     /// compile time, yielding an expression of type `&'static str`.
447     ///
448     /// If the environment variable is not defined, then a compilation error
449     /// will be emitted.  To not emit a compile error, use the `option_env!`
450     /// macro instead.
451     ///
452     /// # Example
453     ///
454     /// ```rust
455     /// let path: &'static str = env!("PATH");
456     /// println!("the $PATH variable at the time of compiling was: {}", path);
457     /// ```
458     #[macro_export]
459     macro_rules! env( ($name:expr) => ({ /* compiler built-in */ }) )
460
461     /// Optionally inspect an environment variable at compile time.
462     ///
463     /// If the named environment variable is present at compile time, this will
464     /// expand into an expression of type `Option<&'static str>` whose value is
465     /// `Some` of the value of the environment variable. If the environment
466     /// variable is not present, then this will expand to `None`.
467     ///
468     /// A compile time error is never emitted when using this macro regardless
469     /// of whether the environment variable is present or not.
470     ///
471     /// # Example
472     ///
473     /// ```rust
474     /// let key: Option<&'static str> = option_env!("SECRET_KEY");
475     /// println!("the secret key might be: {}", key);
476     /// ```
477     #[macro_export]
478     macro_rules! option_env( ($name:expr) => ({ /* compiler built-in */ }) )
479
480     /// Concatenate literals into a static byte slice.
481     ///
482     /// This macro takes any number of comma-separated literal expressions,
483     /// yielding an expression of type `&'static [u8]` which is the
484     /// concatenation (left to right) of all the literals in their byte format.
485     ///
486     /// This extension currently only supports string literals, character
487     /// literals, and integers less than 256. The byte slice returned is the
488     /// utf8-encoding of strings and characters.
489     ///
490     /// # Example
491     ///
492     /// ```
493     /// let rust = bytes!("r", 'u', "st", 255);
494     /// assert_eq!(rust[1], b'u');
495     /// assert_eq!(rust[4], 255);
496     /// ```
497     #[macro_export]
498     macro_rules! bytes( ($($e:expr),*) => ({ /* compiler built-in */ }) )
499
500     /// Concatenate identifiers into one identifier.
501     ///
502     /// This macro takes any number of comma-separated identifiers, and
503     /// concatenates them all into one, yielding an expression which is a new
504     /// identifier. Note that hygiene makes it such that this macro cannot
505     /// capture local variables, and macros are only allowed in item,
506     /// statement or expression position, meaning this macro may be difficult to
507     /// use in some situations.
508     ///
509     /// # Example
510     ///
511     /// ```
512     /// #![feature(concat_idents)]
513     ///
514     /// # fn main() {
515     /// fn foobar() -> int { 23 }
516     ///
517     /// let f = concat_idents!(foo, bar);
518     /// println!("{}", f());
519     /// # }
520     /// ```
521     #[macro_export]
522     macro_rules! concat_idents( ($($e:ident),*) => ({ /* compiler built-in */ }) )
523
524     /// Concatenates literals into a static string slice.
525     ///
526     /// This macro takes any number of comma-separated literals, yielding an
527     /// expression of type `&'static str` which represents all of the literals
528     /// concatenated left-to-right.
529     ///
530     /// Integer and floating point literals are stringified in order to be
531     /// concatenated.
532     ///
533     /// # Example
534     ///
535     /// ```
536     /// let s = concat!("test", 10i, 'b', true);
537     /// assert_eq!(s, "test10btrue");
538     /// ```
539     #[macro_export]
540     macro_rules! concat( ($($e:expr),*) => ({ /* compiler built-in */ }) )
541
542     /// A macro which expands to the line number on which it was invoked.
543     ///
544     /// The expanded expression has type `uint`, and the returned line is not
545     /// the invocation of the `line!()` macro itself, but rather the first macro
546     /// invocation leading up to the invocation of the `line!()` macro.
547     ///
548     /// # Example
549     ///
550     /// ```
551     /// let current_line = line!();
552     /// println!("defined on line: {}", current_line);
553     /// ```
554     #[macro_export]
555     macro_rules! line( () => ({ /* compiler built-in */ }) )
556
557     /// A macro which expands to the column number on which it was invoked.
558     ///
559     /// The expanded expression has type `uint`, and the returned column is not
560     /// the invocation of the `column!()` macro itself, but rather the first macro
561     /// invocation leading up to the invocation of the `column!()` macro.
562     ///
563     /// # Example
564     ///
565     /// ```
566     /// let current_col = column!();
567     /// println!("defined on column: {}", current_col);
568     /// ```
569     #[macro_export]
570     macro_rules! column( () => ({ /* compiler built-in */ }) )
571
572     /// A macro which expands to the file name from which it was invoked.
573     ///
574     /// The expanded expression has type `&'static str`, and the returned file
575     /// is not the invocation of the `file!()` macro itself, but rather the
576     /// first macro invocation leading up to the invocation of the `file!()`
577     /// macro.
578     ///
579     /// # Example
580     ///
581     /// ```
582     /// let this_file = file!();
583     /// println!("defined in file: {}", this_file);
584     /// ```
585     #[macro_export]
586     macro_rules! file( () => ({ /* compiler built-in */ }) )
587
588     /// A macro which stringifies its argument.
589     ///
590     /// This macro will yield an expression of type `&'static str` which is the
591     /// stringification of all the tokens passed to the macro. No restrictions
592     /// are placed on the syntax of the macro invocation itself.
593     ///
594     /// # Example
595     ///
596     /// ```
597     /// let one_plus_one = stringify!(1 + 1);
598     /// assert_eq!(one_plus_one, "1 + 1");
599     /// ```
600     #[macro_export]
601     macro_rules! stringify( ($t:tt) => ({ /* compiler built-in */ }) )
602
603     /// Includes a utf8-encoded file as a string.
604     ///
605     /// This macro will yield an expression of type `&'static str` which is the
606     /// contents of the filename specified. The file is located relative to the
607     /// current file (similarly to how modules are found),
608     ///
609     /// # Example
610     ///
611     /// ```rust,ignore
612     /// let secret_key = include_str!("secret-key.ascii");
613     /// ```
614     #[macro_export]
615     macro_rules! include_str( ($file:expr) => ({ /* compiler built-in */ }) )
616
617     /// Includes a file as a byte slice.
618     ///
619     /// This macro will yield an expression of type `&'static [u8]` which is
620     /// the contents of the filename specified. The file is located relative to
621     /// the current file (similarly to how modules are found),
622     ///
623     /// # Example
624     ///
625     /// ```rust,ignore
626     /// let secret_key = include_bin!("secret-key.bin");
627     /// ```
628     #[macro_export]
629     macro_rules! include_bin( ($file:expr) => ({ /* compiler built-in */ }) )
630
631     /// Expands to a string that represents the current module path.
632     ///
633     /// The current module path can be thought of as the hierarchy of modules
634     /// leading back up to the crate root. The first component of the path
635     /// returned is the name of the crate currently being compiled.
636     ///
637     /// # Example
638     ///
639     /// ```rust
640     /// mod test {
641     ///     pub fn foo() {
642     ///         assert!(module_path!().ends_with("test"));
643     ///     }
644     /// }
645     ///
646     /// test::foo();
647     /// ```
648     #[macro_export]
649     macro_rules! module_path( () => ({ /* compiler built-in */ }) )
650
651     /// Boolean evaluation of configuration flags.
652     ///
653     /// In addition to the `#[cfg]` attribute, this macro is provided to allow
654     /// boolean expression evaluation of configuration flags. This frequently
655     /// leads to less duplicated code.
656     ///
657     /// The syntax given to this macro is the same syntax as the `cfg`
658     /// attribute.
659     ///
660     /// # Example
661     ///
662     /// ```rust
663     /// let my_directory = if cfg!(windows) {
664     ///     "windows-specific-directory"
665     /// } else {
666     ///     "unix-directory"
667     /// };
668     /// ```
669     #[macro_export]
670     macro_rules! cfg( ($cfg:tt) => ({ /* compiler built-in */ }) )
671 }