通过编写一个简单的游戏来学习 Rust

你可以尝试以多种语言编程一个简单的游戏来开始编程之路。

当你想学习一门新的编程语言时，不妨关注一下编程语言的共同点。

变量
表达式
语句

这些概念是大多数编程语言的基础。一旦你理解了它们，你就可以开始弄清楚其余的东西。

因为编程语言通常具有相似性，一旦你懂了一种语言，你就可以通过理解其差异来学习另一种语言的基础知识。

学习新语言的一个好方法是使用一个你可以用来练习的标准程序。这可以让你专注于语言，而不是程序的逻辑。我在这一系列文章中使用了一个“猜数字”的程序，在这个程序中，电脑会在 1 到 100 之间选一个数字让你猜。程序一直循环，直到你猜对数字为止。

这个程序锻炼了编程语言的几个概念:

变量
输入
输出
条件评估
循环

这是学习一门新编程语言的很好的实践实验。

安装 Rust

你可以使用 Rustup 安装一个 Rust 工具链，或者你可以在线尝试 Rust而不在本地安装它。

如果你在本地安装，你应该定期用rustup update来更新它，以保持你的工具链的新鲜，并使用cargo update来保持你的库的最新版本。

Rust 语言版本的猜数字

Rust是一门赋予任何人构建可靠和高效的软件能力的语言。你可以通过编写一个 Rust 版本的“猜数字”游戏来探索 Rust。

第一步是编写一个Cargo.toml文件。你可以使用cargo new命令生成一个骨架Cargo.toml。这几乎是开始一个 Rust 项目的最佳方式。

$ cargo new guess

$ cd guess

$ ls -1

Cargo.toml

src/

Cargo.toml文件为你的包命名，并给它一些元数据，最重要的是，指明了它依赖于randcrate。

[package]

name = "guess"

version = "2020.11.0"

authors = ["Moshe Zadka <moshez@opensource.com>"]

edition = "2018"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]

rand = "*"

Rust 中的许多东西不是由语言或标准库提供的。取而代之的是，你可以从某个外部 crate 得到它们，这些 crate 可以做许多事情。

程序逻辑在src/main.rs中：

use rand::Rng;

use std::io::BufRead;

fn main() {

let mut rng = rand::thread_rng();

let random = rng.gen_range(1..101);

println!("Guess a number between 1 and 100");

for line in std::io::stdin().lock().lines() {

let parsed = line.ok().as_deref().map(str::parse::<i64>);

if let Some(Ok(guess)) = parsed {

match guess {

_ if guess < random => println!("Too low"),

_ if guess > random => println!("Too high"),

_ => {

println!("That's right");

break;

}

}

}

}

}

代码的前两行声明你要做什么。在本例中，rand::Rng生成一个猜测值，而traitstd::io::BufRead使得可以从标准输入中读取。

Rust 代码的入口在main()函数中，所以下一步就是定义main()。

要给一个变量赋值，先放let，再放变量的名字，后面放=号。这样就创建了一个不可变变量。

Rust 中大多数变量都是不可变的，但是rng对象必须是可变的（mut）。例如，语句let random = 0给random变量分配一个零值。

函数的第一行创建了一个线程安全的Rng对象，并将其分配给变量rng。Rust 是建立在线程和内存安全的基础上的，所以你必须在开始写代码时就考虑到这些事情。

程序的下一行读取函数gen_range()的结果，并将其分配给名为random的变量。该函数取一个最小值（包含）和一个上界（不包含）。为了也包含上界，你可以用一个等号来标记较大的数字（例如，1...=100），或者你也可以像我在代码中做的那样，将上界设置为比你的预期最大值大 1。在这种情况下，该范围是1到100，使得游戏刚好有足够的挑战性。

中央循环在std::io::stdin()中迭代行。由于有各种可能导致行不能读取的例外情况，Rust 要求你用一个Result来包裹一行。有时候可能无法将一行解析为一个整数。

这段代码使用条件模式匹配来忽略所有会导致错误的行：

let parsed = line.ok().as_deref().map(str::parse::<i64>);

if let Some(Ok(guess)) = parsed {

// ...

}

第一行创建了一个Result<Option<i64>, ...>对象，因为它可能在读取或解析步骤中失败。由于下一行只在Some(Ok(guess))上匹配，每当一行的结果是一个不匹配的值时，它就会跳过if语句。这是一种强大的忽略错误的方法。

Rust 支持条件表达式和流程控制，比如循环。在“猜数字”游戏中，只要猜中的值不等于random，Rust 就会继续循环。

if语句的主体包含一个 Rust 的match语句的三向分支。虽然match最常用于模式匹配，但它也可以检查任意条件。在这种情况下是打印一个适当的信息，如果猜测是正确的，则中断（break）循环。

示例输出

现在你已经写好了你的 Rust 程序，你可以运行它来玩“猜数字”游戏。每次运行程序时，Rust 都会选择一个不同的随机数，所以继续猜，直到找到正确的数字。

$ cargo run

Compiling guess v2020.11.0 (/Users/mzadka/src/guess)

Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.70s

Running `target/debug/guess`

Guess a number between 1 and 100

50

Too high

25

Too high

12

Too low

18

Too high

15

Too high

13

Too low

14

That's right