在 Rust 代码中编写 Python 是种怎样的体验？

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以下为译文：

大约一年前，我发布了一个名为inline-python（https://crates.io/crates/inline-python）的Rust类库，它允许大家使用python!{ .. }宏轻松地将一些Python混合到Rust代码中。在本系列中，我将从头展示开发此类库的过程。

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预览

如果不熟悉inline-python类库，你可以执行以下操作：

fn main() {

let who = "world";

let n = 5;

python! {

for i in range('n):

print(i, "Hello", 'who)

print("Goodbye")

}

}

它允许你将Python代码直接嵌入Rust代码行之间，甚至直接在Python代码中使用Rust变量。

我们将从一个比这个简单得多的案例开始，然后逐步努力以达到这个结果（甚至更多！）。

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运行Python代码

首先，让我们看一下如何在Rust中运行Python代码。让我们尝试使第一个简单的示例生效：

fn main() {

println!("Hello ...");

run_python("print(\"... World!\")");

}

我们可以使用std：：process：：命令来运行python可执行文件并传递python代码，从而实现run_python，但如果我们希望能够定义和读回Python变量，那么最好从使用PyO3库开始。

PyO3为我们提供了Python的Rust绑定。它很好地包装了Python C API，使我们可以直接在Rust中与各种Python对象交互。（甚至在Rust中编写Python库，但这是另一个主题。）

它的Python::run 功能完全符合我们的需求。它将Python代码作为&str，并允许我们使用两个可选的PyDicts 来定义范围内的任何变量。让我们试一试吧：

fn run_python(code: &str) {

let py = pyo3::Python::acquire_gil(); // Acquire the 'global interpreter lock', as Python is not thread-safe.

py.python().run(code, None, None).unwrap(); // No locals, no globals.

}

$ cargo run

Compiling scratchpad v0.1.0

Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.29s

Running `target/debug/scratchpad`

Hello ...

... World!

看，这就成功了！

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基于规则的宏

在字符串中编写Python不是最便捷的方法，所以我们尝试改进它。宏允许我们在Rust中自定义语法，所以让我们尝试一下：

fn main() {

println!("Hello ...");

python! {

print("... World!")

}

}

宏通常是使用macro_rules!进行定义，您可以基于标记和表达式之类的内容使用高级“查找和替换”规则来定义宏。（有关macro_rules!的介绍请参见Rust Book中有关宏的章节，有关Rust宏所有的细节都可以在《Rust宏的小书》中找到。）

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