Rust 入门 (二)

时间:2019-11-27
本文章向大家介绍Rust 入门 (二),主要包括Rust 入门 (二)使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

我认为学习计算机语言,应该先用后学,这一节,我们来实现一个猜数字的小游戏。


先简单介绍一个这个游戏的内容:游戏先生成一个1到100之间的任意一个数字,然后我们输入自己猜测的数字,游戏会告诉我们输入的数字太大还是太小,然后我们重新输入新的数字,直到猜到游戏生成的数字,然后游戏结束。

创建项目

制作游戏的第一步先创建项目,创建方法和上一节一样,使用 cargo 来创建一个名为 guessing_game 的项目。

cargo new guessing_game && cd guessing_game

项目创建完成,可以运行一下,如果程序打印出 Hello, World! 则证明程序创建完成,运行命令如下:

cargo run 

读取猜测的数字

正式写游戏的第一步,让游戏先读取我们猜测的数字。我们可以先把打印语句换成提示我们输入数字的提示语句。

use std::io;

fn main() {
    println!("猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。");

    let mut guess = String::new();

    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取数字失败!");

    println!("您猜测的数字是:{}", guess);
}

这段代码包含了大量的信息,我们一行一行地过一遍。
1.因为我们需要读取用户的输入,然后把它作为结果打印出来,所以需要把 标准库(被称作 std )中的 io 依赖引入当前作用域。
2.在主函数中写方法体,首先是打印提示语,不说了。
3.然后创建一个用于保存即将输入的字符串的 String 类型的变量 guess。
4.把控制台输入的数字读取到变量 guess 中,如果读取失败,则打印 “读取数字失败!” 的字符串。
5.把读取的数字再打印到控制台。

注:这段程序的细节暂时先不深究了,后续文章会一一解释清楚。


测试一下这段程序:

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`
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
2
您猜测的数字是:2

生成随机数

我们的游戏需要创建一个随机数,供我们去猜测,这个数字要求每次启动游戏时都是不相同的,这样游戏才更加有意思。接下来我们在游戏中生成一个1到100的随机数。但是 rust 没有在它的标准库中提供生成随机数的方法,不过没关系,它提供了生成随机数的名为 rand 的 crate。我们来引入一下生成随机数的 crate,修改 Cargo.toml 文件:

[dependencies]

rand = "^0.3.14"

只需要在 [dependencies] 下面添加需要的 crate 即可。这次添加的 crate 名字是 rand,版本号 0.3.14, 而 ^ 的意思是兼容 0.3.14 版本的任何版本都可以。然后我们编译一下程序,就会自动下载引入的依赖:

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

引入了生成随机数和 crate 后,我们来生成一下需要的 crate,代码如下:

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

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

    println!("生成的随机数字是:{}", secret_number);

    println!("猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。");

    let mut guess = String::new();

    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取数字失败!");

    println!("您猜测的数字是:{}", guess);
}

可以看到我们在前面代码的基础上添加了三行代码:
1.第一行是引入生成随机数的依赖。
2.第二行是生成一个随机数,随机数的范围是 [1, 101),区间是左闭右开,说人话就是1到100。
3.第三行是打印生成的随机数。
然后我们测试一下添加的随机数是否生效:

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`
生成的随机数字是:79
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
6
您猜测的数字是:6

比较随机数和猜测数

现在我们可以输入自己猜测的数字,也可以生成随机数字了,那么接下来就是比较二者的大小了。但是在比较之前还有个问题,控制台输入的数字是 string 类型的,而随机生成的数字是无符号32位整型(u32),二者不类型不一致,不能作比较,因此,在比较之前,我们应该先把控制台输入的 string 类型的数字转成u32类型的,代码如下:

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

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

    println!("生成的随机数字是:{}", secret_number);

    println!("猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。");

    let mut guess = String::new();

    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取数字失败!");

    let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("请输入一个数字!");

    println!("您猜测的数字是:{}", guess);

    match guess.cmp(&secret_number) {
        Ordering::Less => println!("您猜测的数字太小了!"),
        Ordering::Greater => println!("您猜测的数字太大了!"),
        Ordering::Equal => println!("恭喜您,猜对了!"),
    }
}

可见,我们在三个位置添加了代码:
1.从标准库中添加了比较的依赖。
2.把输入的数字类型成u32类型,如果输入的不是数字,则转换失败,打印出错误信息。
3.最后一部分就是比较一下二者的大小,并打印出比较的结果。
好了,我们先测试一下吧,这里我们只测正确的输入:

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`
生成的随机数字是:53
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
4
您猜测的数字是:4
您猜测的数字太小了!

添加循环

我们发现,我们只输入了一次,游戏就结束了,这显然不符合我们的预期。我们的预期是,我们可以一直猜一直猜,直到猜中才让游戏结束,那应该怎么修改一下呢?添加一个循环,代码如下:

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

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

    println!("生成的随机数字是:{}", secret_number);

    loop {

        println!("猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。");

        let mut guess = String::new();

        io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取数字失败!");

        let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("请输入一个数字!");

        println!("您猜测的数字是:{}", guess);

        match guess.cmp(&secret_number) {
            Ordering::Less => println!("您猜测的数字太小了!"),
            Ordering::Greater => println!("您猜测的数字太大了!"),
            Ordering::Equal => println!("恭喜您,猜对了!"),
        }
    }
}

这里修改得比较简单,只需要添加一个名叫 loop 的关键字,然后把需要循环的内容放在 {} 中即可,然后我们测试一下:

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`
生成的随机数字是:71
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
50
您猜测的数字是:50
您猜测的数字太小了!
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
71
您猜测的数字是:71
恭喜您,猜对了!
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
45
您猜测的数字是:45
您猜测的数字太小了!
猜测数字游戏,请输入
t
thread 'main' panicked at '请输入一个数字!: ParseIntError { kind: InvalidDigit }', src/libcore/result.rs:1165:5
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace.

我们的游戏可以多次输入了,但是有没有发现一些问题呢?
1.游戏直接告诉我们生成的数字了,那就不用猜了,直接输入就好了。
2.当我们猜对后,游戏没有结束。
3.当我们输入的内容不是数字的时候,才会结束游戏,而且不仅打印了我们预期的错误信息,还打印了其它信息。
接下来,我们把这些问题依次修改,代码如下:

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

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

    // println!("生成的随机数字是:{}", secret_number);

    loop {

        println!("猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。");

        let mut guess = String::new();

        io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取数字失败!");

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

        println!("您猜测的数字是:{}", guess);

        match guess.cmp(&secret_number) {
            Ordering::Less => println!("您猜测的数字太小了!"),
            Ordering::Greater => println!("您猜测的数字太大了!"),
            Ordering::Equal => {
                println!("恭喜您,猜对了!");
                break;
            }
        }
    }
}

这三处错误的修改方式依次是:
1.把打印随机数的代码注释掉。
2.在做类型转换时,使用 match 关键字作判断,如果转化成功,则返回转化后的结果,如果转化失败,不管因为什么原因失败,都直接跳出本次循环。
3.在做二个数字大小判断时,如果判断相等,则结束循环。
我们来测试一下修改的结果:

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`
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
50
您猜测的数字是:50
您猜测的数字太小了!
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
r
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
75
您猜测的数字是:75
您猜测的数字太小了!
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
87
您猜测的数字是:87
您猜测的数字太大了!
猜测数字游戏,请输入您猜测的数字。
81
您猜测的数字是:81
恭喜您,猜对了!

可以看到我们的游戏制作完成了~~

欢迎阅读单鹏飞的学习笔记

原文地址:https://www.cnblogs.com/shanpengfei/p/11945047.html