算盘计数

描述分析

临时信息：需要更合适的例子。 该用例采用 Rust 分组机制无法表示的匹配嵌套结构， 实在是过于特殊，因此不适作为例子使用。

注意：此节假设读者已经了解 下推累积 以及 标记树撕咬机 。

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

这个例子所用的技巧用在如下情况： 记录的计数会发生变化，且初始值为零或在零附近，且必须支持如下操作：

• 增加一；
• 减少一；
• 与 0 （或任何其它固定的有限值）相比较；

数值 n 将由一组共 n 个相同的特定标记来表示。 对数值的修改操作将采用 下推累积 模式由递归调用完成。 假设所采用的特定标记是 x ，则上述操作可实现为：

• 增加一：匹配($($count:tt)*)并替换为(x $($count)*)。
• 减少一：匹配(x $($count:tt)*)并替换为($($count)*)。
• 与0相比较：匹配()。
• 与1相比较：匹配(x)。
• 与2相比较：匹配(x x)。
• (依此类推...)

作用于计数值的操作将所选的标记来回摆动，如同算盘摆动算子。¹

在想表示负数的情况下，值 -n 可被表示成 n 个相同的其它标记。 在上例中，值 +n 被表示成 n 个 + 标记，而值 -m 被表示成 m 个 - 标记。

有负数的情况下操作起来稍微复杂一些， 增减操作在当前数值为负时实际上互换了角色。 给定 + 和 - 分别作为正数与负数标记，相应操作的实现将变成：

• 增加一：
  • 匹配 () 并替换为 (+)
  • 匹配 (- $($count:tt)*) 并替换为 ($($count)*)
  • 匹配 ($($count:tt)+) 并替换为 (+ $($count)+)
• 减少一：
  • 匹配 () 并替换为 (-)
  • 匹配 (+ $($count:tt)*) 并替换为 ($($count)*)
  • 匹配 ($($count:tt)+) 并替换为 (- $($count)+)
• 与 0 相比较：匹配 ()
• 与 +1 相比较：匹配 (+)
• 与 -1 相比较：匹配 (-)
• 与 +2 相比较：匹配 (++)
• 与 -2 相比较：匹配 (--)
• (依此类推...)

注意在顶部的示例中，某些规则被合并到一起了 （举例来说，对 () 及 ($($count:tt)+) 的增加操作被合并为对 ($($count:tt)*) 的增加操作）。

如果想要提取出所计数目的实际值，可再使用普通的 计数宏 。对上例来说，终结规则可换为：

macro_rules! abacus {
    // ...

    // 下列规则将计数替换成实际值的表达式
    (() -> ()) => {0};
    (() -> (- $($count:tt)*)) => {
        - ( count_tts!($( $count_tts:tt )*) )
    };
    (() -> (+ $($count:tt)*)) => {
        count_tts!($( $count_tts:tt )*)
    };
}

// 计数一章任选一个宏
macro_rules! count_tts {
    // ...
}

仅限此例： 严格来说，想要达到此例的效果，没必要做的这么复杂。 如果你不需要在宏中匹配所计的值，可直接采用重复来更加高效地实现：

macro_rules! abacus {
    (-) => {-1};
    (+) => {1};
    ($( $moves:tt )*) => {
        0 $(+ abacus!($moves))*
    }
}

算盘游戏

译者注：这章原作者的表述实在过于啰嗦，但是这个例子的确很有意思。 基于这个例子框架，我给出如下浅显而完整的样例代码（可编辑运行）：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

打印结果：

算盘游戏：左边与右边异号时抵消；非异号时，把左边的符号转移到右边；左边无符号时，游戏结束，计算右边得分
图示注解：左右符号消耗情况，分支编号，[消失的符号] 左边情况 | [消失的符号] 右边情况

+-3 [+]+ - + - + | [-]- + - + -
+-3 [+]- + - + | [-]+ - + -
-+1 [-]+ - + | [+]- + -
+-3 [+]- + | [-]+ -
-+1 [-]+ | [+]-
+-3 [+] | [-]
计数结果：0

+ 4 [+]+ - + - + | + + + - + - +
+ 4 [+]- + - + | + + + + - + - +
-+1 [-]+ - + | [+]+ + + - + - +
+ 4 [+]- + | + + + + - + - +
-+1 [-]+ | [+]+ + + - + - +
+ 4 [+] | + + + + - + - +
计数结果：4

- 2 [-]- - + | - 
- 2 [-]- + | - -
- 2 [-]+ | - - -
+-3 [+] | [-]- -
计数结果：-2

+ 4 [+]+ - + - + | + 
+ 4 [+]- + - + | + +
-+1 [-]+ - + | [+]+
+ 4 [+]- + | + +
-+1 [-]+ | [+]+
+ 4 [+] | + +
计数结果：2

+ 4 [+]+ - + - + + + - - + + - - - + + - - - - + | + 
+ 4 [+]- + - + + + - - + + - - - + + - - - - + | + +
-+1 [-]+ - + + + - - + + - - - + + - - - - + | [+]+
+ 4 [+]- + + + - - + + - - - + + - - - - + | + +
-+1 [-]+ + + - - + + - - - + + - - - - + | [+]+
+ 4 [+]+ + - - + + - - - + + - - - - + | + +
+ 4 [+]+ - - + + - - - + + - - - - + | + + +
+ 4 [+]- - + + - - - + + - - - - + | + + + +
-+1 [-]- + + - - - + + - - - - + | [+]+ + +
-+1 [-]+ + - - - + + - - - - + | [+]+ +
+ 4 [+]+ - - - + + - - - - + | + + +
+ 4 [+]- - - + + - - - - + | + + + +
-+1 [-]- - + + - - - - + | [+]+ + +
-+1 [-]- + + - - - - + | [+]+ +
-+1 [-]+ + - - - - + | [+]+
+ 4 [+]+ - - - - + | + +
+ 4 [+]- - - - + | + + +
-+1 [-]- - - + | [+]+ +
-+1 [-]- - + | [+]+
-+1 [-]- + | [+]
- 2 [-]+ | - 
+-3 [+] | [-]
计数结果：0