实践Rust：编写一个猜数字游戏

如果你正在学习Rust，并且想通过一个有趣的小项目来巩固所学知识，那么“猜数字游戏”是一个绝佳的选择！这个游戏的逻辑非常简单：程序会随机生成一个数字，玩家需要猜测这个数字是多少，程序会告诉玩家猜大了还是猜小了，直到猜中为止。

通过这个项目，你将学习到Rust的以下核心概念：

• Cargo：Rust的构建工具和包管理器。
• let：用于声明变量。
• match：用于模式匹配。
• method：方法，与特定类型关联的函数。
• fn：函数，可重用的代码块。
• crate：如何引入第三方库。

让我们一步步来实现这个游戏吧！

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1. 游戏逻辑

猜数字游戏的逻辑非常简单：

1. 程序随机生成一个1到100之间的数字。
2. 玩家输入一个数字作为猜测。
3. 程序比较玩家的猜测和生成的数字：
   • 如果猜对了，游戏结束，程序恭喜玩家。
   • 如果猜错了，程序会告诉玩家猜大了还是猜小了，然后让玩家继续猜。
4. 重复步骤2和3，直到玩家猜中为止。

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2. 创建项目

首先，使用Cargo创建一个新项目：

cargo new guessing_game
cd guessing_game

这会生成一个名为guessing_game的项目，并自动创建Cargo.toml和src/main.rs文件。

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3. 编写代码

打开src/main.rs文件，开始编写代码。

（1）引入外部crate

我们需要使用rand库来生成随机数。在Cargo.toml文件中添加以下内容：

[dependencies]
rand = "0.8"

然后运行cargo build，Cargo会自动下载并编译rand库。

也可以直接在命令行中使用命令cargo add rand来添加最新版本的rand包。

使用最新版本的包时可能会遇见提示某些函数已过期的提示，可自行修改或者参考本专栏源码仓库Waitfish/rust_example。
thread_rng和gen_range在新版本的rand包中已经改名，根据提示改成新的包名即可。

（2）编写主程序

在src/main.rs中编写以下代码：

use rand::Rng;
use std::cmp::Ordering;
use std::io;fn main() {println!("猜数字游戏！");// 生成一个1到100之间的随机数let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..=100);loop {println!("请输入你的猜测：");// 创建一个可变的字符串变量来存储用户的输入let mut guess = String::new();// 读取用户输入io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取输入失败");// 将输入的字符串转换为数字let guess: u32 = match guess.trim().parse() {Ok(num) => num,Err(_) => {println!("请输入一个有效的数字！");continue;}};println!("你猜的是：{}", guess);// 比较猜测的数字和生成的数字match guess.cmp(&secret_number) {Ordering::Less => println!("太小了！"),Ordering::Greater => println!("太大了！"),Ordering::Equal => {println!("恭喜你，猜对了！");break;}}}
}

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4. 代码解析

（1）Cargo

• 我们使用Cargo创建项目，并通过Cargo.toml管理依赖（如rand库）。

（2）let

• let用于声明变量。例如：

  let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..=100);
  

  这里声明了一个不可变的变量secret_number，存储生成的随机数。

• 如果要声明可变变量，需要使用mut关键字：

  let mut guess = String::new();
  

（3）match

• match用于模式匹配。例如：

  match guess.cmp(&secret_number) {Ordering::Less => println!("太小了！"),Ordering::Greater => println!("太大了！"),Ordering::Equal => {println!("恭喜你，猜对了！");break;}
  }
  

  这里根据guess和secret_number的比较结果，执行不同的操作。

（4）method: 方法

• 方法是与特定类型关联的函数。例如：

  guess.trim().parse()
  

  trim()是String类型的方法，用于去除字符串两端的空白字符。

（5）fn: 函数

• 函数是可重用的代码块。例如：

  fn main() {// 主函数
  }
  

  main函数是程序的入口点。

（6）使用外部crate

• 我们通过rand库生成随机数：

  let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..=100);
  

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5. 运行游戏

在项目目录中运行以下命令：

cargo run

然后根据提示输入你的猜测，看看能否猜中随机生成的数字！

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6. 总结

通过这个简单的猜数字游戏，我们学习了Rust的以下核心概念：

• Cargo：管理项目和依赖。
• let：声明变量。
• match：模式匹配。
• method 方法：与类型关联的函数。
• fn 函数：可重用的代码块。
• 外部crate：引入第三方库。

希望这个小项目能帮助你更好地理解Rust的基础知识。接下来，你可以尝试扩展这个游戏，比如增加难度、记录猜测次数等。Happy Coding！🚀

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参考资源：

• Rust官方猜数字游戏教程
• Rust官方文档