Rust 入門 (二)

時間  2019-12-18
標籤 rust 入門 简体版
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我認爲學習計算機語言，應該先用後學，這一節，咱們來實現一個猜數字的小遊戲。


先簡單介紹一個這個遊戲的內容：遊戲先生成一個1到100之間的任意一個數字，而後咱們輸入本身猜想的數字，遊戲會告訴咱們輸入的數字太大仍是過小，而後咱們從新輸入新的數字，直到猜到遊戲生成的數字，而後遊戲結束。git

建立項目

製做遊戲的第一步先建立項目，建立方法和上一節同樣，使用 cargo 來建立一個名爲 guessing_game 的項目。函數

cargo new guessing_game && cd guessing_game

項目建立完成，能夠運行一下，若是程序打印出 Hello, World! 則證實程序建立完成，運行命令以下：oop

cargo run

讀取猜想的數字

正式寫遊戲的第一步，讓遊戲先讀取咱們猜想的數字。咱們能夠先把打印語句換成提示咱們輸入數字的提示語句。學習

use std::io;

fn main() {
    println!("猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。");

    let mut guess = String::new();

    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("讀取數字失敗！");

    println!("您猜想的數字是：{}", guess);
}

這段代碼包含了大量的信息，咱們一行一行地過一遍。
1.由於咱們須要讀取用戶的輸入，而後把它做爲結果打印出來，因此須要把 標準庫(被稱做 std )中的 io 依賴引入當前做用域。
2.在主函數中寫方法體，首先是打印提示語，不說了。
3.而後建立一個用於保存即將輸入的字符串的 String 類型的變量 guess。
4.把控制檯輸入的數字讀取到變量 guess 中，若是讀取失敗，則打印 「讀取數字失敗！」 的字符串。
5.把讀取的數字再打印到控制檯。測試

注：這段程序的細節暫時先不深究了，後續文章會一一解釋清楚。


測試一下這段程序：ui

cargo run                                    
   Compiling guessing_game v0.1.0 (/Users/shanpengfei/work/rust-work-space/study/guessing_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.01s
     Running `target/debug/guessing_game`
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
2
您猜想的數字是：2

生成隨機數

咱們的遊戲須要建立一個隨機數，供咱們去猜想，這個數字要求每次啓動遊戲時都是不相同的，這樣遊戲才更加有意思。接下來咱們在遊戲中生成一個1到100的隨機數。可是 rust 沒有在它的標準庫中提供生成隨機數的方法，不過不要緊，它提供了生成隨機數的名爲 rand 的 crate。咱們來引入一下生成隨機數的 crate，修改 Cargo.toml 文件：spa

[dependencies]

rand = "^0.3.14"

只須要在 [dependencies] 下面添加須要的 crate 便可。此次添加的 crate 名字是 rand，版本號 0.3.14， 而 ^ 的意思是兼容 0.3.14 版本的任何版本均可以。而後咱們編譯一下程序，就會自動下載引入的依賴：debug

cargo build                                      
    Updating crates.io index
   Compiling libc v0.2.65
   Compiling rand v0.4.6
   Compiling rand v0.3.23
   Compiling guessing_game v0.1.0 (/Users/shanpengfei/work/rust-work-space/study/guessing_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1m 13s

引入了生成隨機數和 crate 後，咱們來生成一下須要的 crate，代碼以下：code

use std::io;
use rand::Rng;

fn main() {
    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);

    println!("生成的隨機數字是：{}", secret_number);

    println!("猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。");

    let mut guess = String::new();

    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("讀取數字失敗！");

    println!("您猜想的數字是：{}", guess);
}

能夠看到咱們在前面代碼的基礎上添加了三行代碼：
1.第一行是引入生成隨機數的依賴。
2.第二行是生成一個隨機數，隨機數的範圍是 [1, 101)，區間是左閉右開，說人話就是1到100。
3.第三行是打印生成的隨機數。
而後咱們測試一下添加的隨機數是否生效：遊戲

cargo run                                    
   Compiling guessing_game v0.1.0 (/Users/shanpengfei/work/rust-work-space/study/guessing_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.45s
     Running `target/debug/guessing_game`
生成的隨機數字是：79
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
6
您猜想的數字是：6

比較隨機數和猜想數

如今咱們能夠輸入本身猜想的數字，也能夠生成隨機數字了，那麼接下來就是比較兩者的大小了。可是在比較以前還有個問題，控制檯輸入的數字是 string 類型的，而隨機生成的數字是無符號32位整型(u32)，兩者不類型不一致，不能做比較，所以，在比較以前，咱們應該先把控制檯輸入的 string 類型的數字轉成u32類型的，代碼以下：

use std::io;
use std::cmp::Ordering;
use rand::Rng;

fn main() {
    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);

    println!("生成的隨機數字是：{}", secret_number);

    println!("猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。");

    let mut guess = String::new();

    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("讀取數字失敗！");

    let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("請輸入一個數字！");

    println!("您猜想的數字是：{}", guess);

    match guess.cmp(&secret_number) {
        Ordering::Less => println!("您猜想的數字過小了！"),
        Ordering::Greater => println!("您猜想的數字太大了！"),
        Ordering::Equal => println!("恭喜您，猜對了！"),
    }
}

可見，咱們在三個位置添加了代碼：
1.從標準庫中添加了比較的依賴。
2.把輸入的數字類型成u32類型，若是輸入的不是數字，則轉換失敗，打印出錯誤信息。
3.最後一部分就是比較一下兩者的大小，並打印出比較的結果。
好了，咱們先測試一下吧，這裏咱們只測正確的輸入：

cargo run                                     101 ↵
   Compiling guessing_game v0.1.0 (/Users/shanpengfei/work/rust-work-space/study/guessing_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.42s
     Running `target/debug/guessing_game`
生成的隨機數字是：53
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
4
您猜想的數字是：4
您猜想的數字過小了！

添加循環

咱們發現，咱們只輸入了一次，遊戲就結束了，這顯然不符合咱們的預期。咱們的預期是，咱們能夠一直猜一直猜，直到猜中才讓遊戲結束，那應該怎麼修改一下呢？添加一個循環，代碼以下：

use std::io;
use std::cmp::Ordering;
use rand::Rng;

fn main() {
    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);

    println!("生成的隨機數字是：{}", secret_number);

    loop {

        println!("猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。");

        let mut guess = String::new();

        io::stdin().read_line(&mut guess).expect("讀取數字失敗！");

        let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("請輸入一個數字！");

        println!("您猜想的數字是：{}", guess);

        match guess.cmp(&secret_number) {
            Ordering::Less => println!("您猜想的數字過小了！"),
            Ordering::Greater => println!("您猜想的數字太大了！"),
            Ordering::Equal => println!("恭喜您，猜對了！"),
        }
    }
}

這裏修改得比較簡單，只須要添加一個名叫 loop 的關鍵字，而後把須要循環的內容放在 {} 中便可，而後咱們測試一下：

cargo run                                    
   Compiling guessing_game v0.1.0 (/Users/shanpengfei/work/rust-work-space/study/guessing_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.38s
     Running `target/debug/guessing_game`
生成的隨機數字是：71
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
50
您猜想的數字是：50
您猜想的數字過小了！
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
71
您猜想的數字是：71
恭喜您，猜對了！
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
45
您猜想的數字是：45
您猜想的數字過小了！
猜想數字遊戲，請輸入
t
thread 'main' panicked at '請輸入一個數字！: ParseIntError { kind: InvalidDigit }', src/libcore/result.rs:1165:5
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace.

咱們的遊戲能夠屢次輸入了，可是有沒有發現一些問題呢？
1.遊戲直接告訴咱們生成的數字了，那就不用猜了，直接輸入就行了。
2.當咱們猜對後，遊戲沒有結束。
3.當咱們輸入的內容不是數字的時候，纔會結束遊戲，並且不只打印了咱們預期的錯誤信息，還打印了其它信息。
接下來，咱們把這些問題依次修改，代碼以下：

use std::io;
use std::cmp::Ordering;
use rand::Rng;

fn main() {
    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);

    // println!("生成的隨機數字是：{}", secret_number);

    loop {

        println!("猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。");

        let mut guess = String::new();

        io::stdin().read_line(&mut guess).expect("讀取數字失敗！");

        let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
            Ok(num) => num,
            Err(_) => continue,
        };

        println!("您猜想的數字是：{}", guess);

        match guess.cmp(&secret_number) {
            Ordering::Less => println!("您猜想的數字過小了！"),
            Ordering::Greater => println!("您猜想的數字太大了！"),
            Ordering::Equal => {
                println!("恭喜您，猜對了！");
                break;
            }
        }
    }
}

這三處錯誤的修改方式依次是：
1.把打印隨機數的代碼註釋掉。
2.在作類型轉換時，使用 match 關鍵字做判斷，若是轉化成功，則返回轉化後的結果，若是轉化失敗，無論由於什麼緣由失敗，都直接跳出本次循環。
3.在作二個數字大小判斷時，若是判斷相等，則結束循環。
咱們來測試一下修改的結果：

cargo run                                    
   Compiling guessing_game v0.1.0 (/Users/shanpengfei/work/rust-work-space/study/guessing_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.38s
     Running `target/debug/guessing_game`
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
50
您猜想的數字是：50
您猜想的數字過小了！
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
r
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
75
您猜想的數字是：75
您猜想的數字過小了！
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
87
您猜想的數字是：87
您猜想的數字太大了！
猜想數字遊戲，請輸入您猜想的數字。
81
您猜想的數字是：81
恭喜您，猜對了！

能夠看到咱們的遊戲製做完成了~~

歡迎閱讀單鵬飛的學習筆記

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