【Rust】——猜数游戏

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欢迎收看,希望对大家有用!

目录

🎯简介

🎯过程

🚝创建文件并用vscode打开

🚝编写并分析猜测代码

🥽源码

🥽分析

🚝生成一个随机数

🥽引入rand

 🥽代码分析

🚝比较随机数和所猜数字

🥽分析代码

🚝进行多次猜测

🎯总结


🎯简介

        你将会学到 letmatch、方法(method)、关联函数(associated function)、外部 crate 等知识!后续文章会深入探讨这些概念的细节。

        猜猜看游戏。它是这么工作的:程序将会随机生成一个 1 到 100 之间的随机整数。接着它会请玩家猜一个数并输入,然后提示猜测是大了还是小了。如果猜对了,它会打印祝贺信息并退出。

🎯过程

🚝创建文件并用vscode打开

$ cargo new guessing_game
$ cd guessing_game
$ code .
  • 第一个命令,cargo new,它获取项目的名称(guessing_game)作为第一个参数。
  • 第二个命令进入到新创建的项目目录。
  • 第三个命令使用vscode打开文件夹。

🚝编写并分析猜测代码

🥽源码

use std::io;fn main() {println!("猜数游戏!");println!("请输入你猜的数字:");let mut guess = String::new();io::stdin().read_line(&mut guess).expect("发生错误");println!("你猜的数字是:{}",guess);
}

🥽分析

为了获取用户输入并打印结果作为输出,我们需要将 io输入/输出库引入当前作用域。io 库来自于标准库,也被称为 std

use std::io;

如果你需要的类型不在预导入内容中,就必须使用 use 语句显式地将其引入作用域。std::io 库提供很多有用的功能,包括接收用户输入的功能。


fn main() {

fn 语法声明了一个新函数,小括号 () 表明没有参数,大括号 { 作为函数体的开始。

提醒:println! 是一个在屏幕上打印字符串的宏。


创建存储用户的输入:

    let mut guess = String::new();

提醒:要使用关键字mut(后续文章会进行讲解)创建变量,只用let,创建是常量,变量默认是不可变的,这意味着一旦我们给变量赋值,这个值就不再可以修改了。

        等号(=)告诉 Rust 我们现在想将某个值绑定在变量上。等号的右边是 guess 所绑定的值,它是 String::new 的结果,这个函数会返回一个 String 的新实例。

  ::new 那一行的 :: 语法表明 new 是 String 类型的一个 关联函数associated function)。关联函数是针对类型实现的,在这个例子中是 String,而不是 String 的某个特定实例。一些语言中把它称为 静态方法static method)。

  new 函数创建了一个新的空字符串,你会发现很多类型上有 new 函数,因为它是创建类型实例的惯用函数名。

       总的来说,let mut guess = String::new(); 这一行创建了一个可变变量,当前它绑定到一个新的 String 空实例上。


    io::stdin().read_line(&mut guess)

  .read_line(&mut guess),调用read_line方法从标准输入句柄获取用户输入。我们还将 &mut guess 作为参数传递给 read_line() 函数,让其将用户输入储存到这个字符串中。read_line 的工作是,无论用户在标准输入中键入什么内容,都将其追加(不会覆盖其原有内容)到一个字符串中,因此它需要字符串作为参数。这个字符串参数应该是可变的,以便 read_line 将用户输入附加上去。

  &(取地址符) 表示这个参数是一个 引用reference),它允许多处代码访问同一处数据,而无需在内存中多次拷贝。引用是一个复杂的特性,Rust 的一个主要优势就是安全而简单的操纵引用。完成当前程序并不需要了解如此多细节。现在,我们只需知道它像变量一样,默认是不可变的。因此,需要写成 &mut guess 来使其可变,而不是 &guess。(第四章会更全面的解释引用。)


.expect("发生错误");

用于报错处理。


println!("你猜的数字是:{}",guess);

将用户猜的数字打印出来,guess也可以写到{}里;

🚝生成一个随机数

🥽引入rand

在我们使用 rand 编写代码之前,需要修改 Cargo.toml 文件,引入一个 rand 依赖。

在Cargo.toml修改成以下代码:

[dependencies]
rand="0.3.14"

在 Cargo.toml 文件中,标题以及之后的内容属同一个片段,直到遇到下一个标题才开始新的片段。[dependencies] 片段告诉 Cargo 本项目依赖了哪些外部 crate 及其版本。

可以用cargo update进行更新

提醒:一定要开启rust服务(可以点击ctrl+shift+p,在输入框里搜索rust)

 🥽代码分析

use rand::Rng;

Rng 是一个 trait,它定义了随机数生成器应实现的方法,想使用这些方法的话,此 trait 必须在作用域中。


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

  rand::thread_rng 函数提供实际使用的随机数生成器:它位于当前执行线程的本地环境中,并从操作系统获取 seed。接着调用随机数生成器的 gen_range 方法。这个方法由 use rand::Rng 语句引入到作用域的 Rng trait 定义。gen_range 方法获取一个范围表达式(range expression)作为参数,并生成一个在此范围之间的随机数。这里使用的这类范围表达式使用了 start,end 这样的形式,前闭后开

提醒:新版的参数形式可以能做的改变,详情见官方文档,以官方为准。

🚝比较随机数和所猜数字

🥽分析代码

    match guess.cmp(&num) {Ordering::Less => println!("Too small!"),Ordering::Greater => println!("Too big!"),Ordering::Equal => println!("You win!"),}

  cmp 方法用来比较两个值并可以在任何可比较的值上调用。它获取一个被比较值的引用:这里是把 guess 与 secret_number 做比较。然后它会返回一个刚才通过 use 引入作用域的 Ordering 枚举的成员。

        一个 match 表达式由 分支(arms) 构成。一个分支包含一个 模式pattern)和表达式开头的值与分支模式相匹配时应该执行的代码。Rust 获取提供给 match 的值并挨个检查每个分支的模式。

提醒:可能会出现类型不匹配的情况(guess默认为strng,而num默认为i32)

需要用

  let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("错误");

进行修改。

        我们将这个新变量绑定到 guess.trim().parse() 表达式上。表达式中的 guess 指的是包含输入的字符串类型 guess 变量。String 实例的 trim 方法会去除字符串开头和结尾的空白字符,我们必须执行此方法才能将字符串与 u32 比较,因为 u32 只能包含数值型数据。用户必须输入 enter 键才能让 read_line 返回并输入他们的猜想,这将会在字符串中增加一个换行(newline)符。


parse方法将字符串转换成其他类型。这里用它来把字符串转换为数值。

所以我们要进行修改

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

如果 parse 不能从字符串生成一个数字,返回一个 Result 的 Err 成员时,expect 会使游戏崩溃并打印附带的信息。如果 parse 成功地将字符串转换为一个数字,它会返回 Result 的 Ok 成员,然后 expect 会返回 Ok 值中的数字。

🚝进行多次猜测

loop 关键字创建了一个无限循环。我们会增加循环来给用户更多机会猜数字:

确保 loop 循环中的代码多缩进四个空格,再次运行程序。注意这里有一个新问题,因为程序忠实地执行了我们的要求:永远地请求另一个猜测,用户好像无法退出。

用户总能使用 ctrl-c 终止程序。不过还有另一个方法跳出无限循环。如果用户输入的答案不是一个数字,程序会崩溃。我们可以利用这一点来退出,

 match guess.cmp(&num){Ordering::Less=>println!("small"),Ordering::Greater=>println!("big"),Ordering::Equal=>{println!("win");break;}}

🎯总结

use std::{cmp::Ordering, io};
use rand::Rng;fn main() {println!("猜数!");let num=rand::thread_rng().gen_range(1,101);loop {println!("猜一个数:");let mut guess=String::new();io::stdin().read_line(&mut guess).expect("无法读取行");let guess:u32=match guess.trim().parse(){Ok(num)=>num,Err(_)=>continue,};println!("你猜测的数是:{}",guess);match guess.cmp(&num){Ordering::Less=>println!("small"),Ordering::Greater=>println!("big"),Ordering::Equal=>{println!("win");break;}}}
}

程序将会随机生成一个 1 到 100 之间的随机整数。接着它会请玩家猜一个数并输入,然后提示猜测是大了还是小了。如果猜对了,它会打印祝贺信息并退出。

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