rust：猜数字小游戏
猜数字小游戏
我们来实现一个经典的入门级编程小游戏 —— 猜谜游戏。具体玩法是这样的：程序会先在 1 到 100 之间随机选一个整数作为谜底。之后，它会让玩家输入自己的猜测数字。玩家输入后，程序会给出提示：如果猜的数字比谜底大，就说 “太高了”；如果比谜底小，就说 “太低了”。一旦玩家猜对了数字，游戏就会弹出一条祝贺信息，然后结束运行。
新建项目
- 使用Cargo构建一个新项目
输入以下命令构建项目：
cargo new guessing_game
- 用VSCode打开这个项目
项目结构
guessing_game/
├── Cargo.toml # 项目配置文件
└── src/
└── main.rs # 主程序文件
编写小游戏代码
首先玩家先猜测一个数字输入
use std::io;fn main() {println!("请猜一个数字");let mut guess = String::new();io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取失败");println!("您猜的数字是{guess}");
}
-
use std::io;
引入std::io模块，这样我们就可以使用io::stdin()来读取用户输入。 -
fn main() { ... }
程序的入口函数。 -
println!("请猜一个数字");
向控制台输出提示信息。 -
let mut guess = String::new();-
let：声明变量。 -
mut：表示这个变量是可变的（因为我们要往里面写入内容）。 -
guess：变量名。 -
String::new()：创建一个空的、可增长的字符串（在堆上分配）。
-
-
io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取失败");-
io::stdin()：获取标准输入流。 -
.read_line(&mut guess)：读取用户输入的一行，并追加到guess字符串中。&mut guess是对guess的可变引用，允许read_line修改它。
-
.expect("...")：处理可能的错误。read_line返回一个Result类型，expect在出错时会 panic 并显示指定消息。
-
-
println!("您猜的数字是 {guess}");
使用{}占位符打印guess变量的内容。Rust 会自动将其转换为字符串显示。
测试一下游戏的第一部分，先从控制台运行一下这段代码看看结果：
如果如图所示，说明第一部分已经完成。
生成随机数
Rust在标准库中没有包含随机数的方法，Rust团队提供了一个可以实现随机数功能的rand crate
rand crate 是 Rust 社区中最常用、最权威的随机数生成库（crate），它让你可以轻松地在程序中生成各种类型的随机值，比如随机整数、浮点数、布尔值、字符串、数组元素等。
- crate 是一个独立的代码包（库或可执行程序）。
rand是一个外部 crate，不在标准库中，所以你需要先在项目中添加它。
- 添加依赖
打开你的项目目录中的 Cargo.toml 文件，在[dependencies]中添加以下代码
rand = "0.8.5"
- 构建项目
在控制台中输入以下命令构建项目：
cargo build
- 代码生成随机数
use std::io;
use rand::Rng;fn main() {let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..=100);println!("随机数字是{secret_number}");println!("请猜一个数字");let mut guess = String::new();io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取失败");println!("您猜的数字是{guess}");
}use rand::Rng：导入 rand crate 提供的 Rng trait。这是使用 .gen_range() 等随机数方法所必需的。
let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..=100);：
rand::thread_rng()：获取当前线程的随机数生成器。.gen_range(1..=100)：生成一个 1 到 100 之间的随机整数（包含 1 和 100）。let secret_number = ...：把这个随机数存到不可变变量secret_number中（类型通常是i32或u32）。
println!("随机数字是{secret_number}");：输出提示，显示生成的随机数。
将猜测的数字和随机生成的数字进行比较
use std::io;
use rand::Rng;
use std::cmp::Ordering;fn main() {let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..=100);println!("随机数字是{secret_number}");println!("请猜一个数字");let mut guess = String::new();io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取失败");let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("请输入一个数字");println!("您猜的数字是{guess}");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"),}
}use std::cmp::Ordering;：导入 Ordering` 枚举类型，它是 Rust 标准库中用于比较操作的结果类型。有三个变体：
Ordering::Less（小于）Ordering::Greater（大于）Ordering::Equal（等于）
let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("请输入一个数字");：
guess.trim()：去掉字符串前后的空白字符（特别是\n换行符）.parse()：尝试将字符串解析为数字let guess: u32：指定目标类型为u32（无符号32位整数）.expect("...")：如果解析失败（比如用户输入了abc），程序崩溃并提示“请输入一个数字”
这样 guess 就从 String 变成了 u32 类型，可以和 secret_number 比较了。
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"),}
使用 cmp 方法比较用户猜测和神秘数字：
guess.cmp(&secret_number)返回一个Ordering枚举值- 根据结果输出不同提示
- 如果相等（
Equal），打印恭喜信息，并执行break，退出loop循环
使用循环语句进行多次猜测以及完善优化
use std::io;
use rand::Rng;
use std::cmp::Ordering;fn main() {let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..=100);// println!("随机数字是{secret_number}");loop{println!("请猜一个数字");let mut guess = String::new();io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取失败");let guess: u32 = match guess.trim().parse(){Ok(num) => num,Err(_) => {println!("请输入有效数字");continue;}};println!("您猜的数字是{guess}");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;}}}
}loop{}：loop 是 Rust 中的无限循环关键字。它会一直执行里面的代码，直到遇到 break。
let guess: u32 = match guess.trim().parse(){Ok(num) => num,Err(_) => {println!("请输入有效数字");continue;}};
这是错误处理的关键部分！
guess.trim()：去掉字符串前后的空白字符（特别是换行符\n）.parse()：尝试将字符串解析为u32类型- 返回
Result<u32, ParseIntError> - 使用
match处理结果：Ok(num)：解析成功，返回数字Err(_)：解析失败（比如输入了abc），打印提示并执行continuecontinue：跳过本次循环的剩余部分，重新开始下一次循环，再次提示输入
总结
项目功能
| 功能 | 实现方式 |
|---|---|
| 生成随机数 | rand::thread_rng().gen_range(1..=100) |
| 读取用户输入 | std::io::stdin().read_line(&mut guess) |
| 字符串转数字 | .trim().parse() 将 String 转为 u32 |
| 错误处理 | match 处理 parse() 失败，提示用户重新输入 |
| 多次猜测 | 使用 loop {} 实现无限循环 |
| 比较大小 | 使用 .cmp() 和 std::cmp::Ordering 枚举 |
| 游戏结束 | 猜中时使用 break 跳出循环 |
核心 Rust 概念掌握
| 概念 | 在项目中的体现 |
|---|---|
| 变量与可变性 | let mut guess = String::new(); |
| 数据类型 | String（字符串）、u32（无符号整数） |
| 函数调用 | read_line()、trim()、parse()、gen_range() |
| 表达式与语句 | match 是表达式，可以返回值 |
| 模式匹配（match） | 处理 Result 和 Ordering 枚举 |
| 错误处理 | 使用 match 安全处理 parse() 失败 |
| 循环控制 | loop + continue / break |
| 外部依赖（crate） | 使用 rand crate 生成随机数 |
| 模块系统 | use std::io;、use rand::Rng;、use std::cmp::Ordering; |
技术栈
- 语言：Rust
- 构建工具：Cargo（自动管理依赖和编译）
- 依赖库：
rand = "0.8"：生成随机数
- 标准库模块：
std::io
h安全处理parse()失败 | | **循环控制** |loop+continue/break| | **外部依赖（crate）** | 使用randcrate 生成随机数 | | **模块系统** |use std::io;、use rand::Rng;、use std::cmp::Ordering;` |
技术栈
- 语言：Rust
- 构建工具：Cargo（自动管理依赖和编译）
- 依赖库：
rand = "0.8"：生成随机数
- 标准库模块：
std::iostd::cmp::Ordering