rust入门基础案例：猜数字游戏

案例出处是《Rust权威指南》，书中有更加详细的解释。从这个例子中，我们可以了解到 rust 的两个操作：

1. 如何从控制台读取用户输入
2. rust 如何生成随机数

代码格式化

编译器可在保存时对代码做格式化处理，底层调用 rustfmt 来实现，代码内容基本和书中内容一致。代码中使用 use 语句显示的导入了标准库 std 中的 io 和 cmp 包，因为 rand包并不在标准库中，所以，我们在 dependencies 声明中引入 rand 包。

use rand::Rng;
use std::{cmp::Ordering, io};

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

    loop {
        let mut guess = String::new();
        io::stdin()
            .read_line(&mut guess)
            .expect("failed to read line");

        let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
            Ok(num) => num,
            Err(err) => {
                println!("parse error: {err}");
                continue;
            }
        };

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

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从控制台读取输入

io::stdin() 中的::语法声明stdin是io类型的一个关联函数，rust 会针对类型本身来定义函数，而不是针对某个特定实例，同样还有 String::new() 方法调用。

read_line 将控制台输入的内容存储到传入的参数中，同时返回 io::Result 类型值。这个类型属于枚举类型，rust 主要用来做错误处理。

生成随机数

针对 dependencies 中 rand 包的声明，rust 按照标准的语义化版本来处理版本号。版本声明中的 0.3.14实际上是^0.3.14的一个简写，它表示“任何与0.3.14版本公共API相兼容的版本”

[dependencies]
rand = "0.3.14"
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程序最终使用的 rand 版本会记录在 Cargo.lock 文件中，通过 Cargo.lock 中详细的版本依赖信息，才保证了我们任何时候编译的结果都是相同的。除第一次构建程序外，再次构建程序时，Cargo 会优先检查 Cargo.lock，假如文件中存在已经指明具体版本的依赖库，那么它就会跳过计算版本号的过程，并直接使用文件中指明的版本。这使得我们拥有了一个自动化的、可重现的构建系统。

下面记录了 Cargo.lock 中记录了项目依赖的 rand 包详细信息：

当你确实想要升级某个依赖包时，Cargo提供了一个专用命令：update，它会强制Cargo忽略Cargo.lock 文件，并重新计算出所有依赖包中符合Cargo.toml 声明的最新版本。假如命令运行成功，Cargo就会将更新后的版本号写入Cargo.lock文件，并覆盖之前的内容。

cargo doc

这里推荐另一个指令 : cargo doc --open，前面的例子中有讲到 rustup doc，cargo doc 会本地构建一份项目依赖的文档，并自动在浏览器中打开供你查看。

对于自动生成的依赖文档，我们期待里面直接包含了 rand、io、cmp 的 API 说明，至少包含 dependencies 中明确声明的依赖包。但生成的文档中，可能只包含了 guess 这一个主包的文档，压根不符合我们的预期。

我们通过它的属性列表来一一试探一下：

• cargo doc 生成的文档依赖 manifest 文件中声明的 workspace，manifest 指代项目的 Cargo.toml 文件，当前项目的 manifest 中并没有声明 workspace 区块。 查看 workspace 的使用文档，主要是定义项目内存在多个自定义包的情况，rand、cmp 不再这个范围内，所以属性 ----workspace 没有什么效果。
• cargo doc --package 'rand@0.3.23' --open 通过属性 package 明确指定了文档中的包名，浏览器正常的输出了 rand 包的 API。

方法 gen_range 生成的随机数包含下限不包含上限，所以代码中指定了1和101来获取1到100间的随机整数。

正常生成伪随机数都需要初始化 seed，如果不做初始化，每次生成的随机数都是相同的。thread_rng 方法内部把 seed 的封装了。如果使用相同的对象会生成相同的随机数吗？下面的代码最终生成的 3 个变量是不相同的。

 let thread_rng = rand::thread_rng();
 let secret_number = thread_rng.clone().gen_range(1, 101);
 let secret_number_1 = thread_rng.clone().gen_range(1, 101);
 let secret_number_2 = thread_rng.clone().gen_range(1, 101);
 println!("{}-{}-{}", secret_number, secret_number_1, secret_number_2);
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类型转换

代码中将字符串类型转换为 u32 类型，这种字符串类型转换的方式直接通过类型声明来实现。而且，guess 变量也是重新声明的 u32 类型，隐藏了之前字符串类型的变量。

let guess: u32 = match guess.trim().parse()
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下面给变量 x 重新赋值，rust 编译会报错：cannot mutate immutable variable，不可以对不可变量进行修改。侧面说明，x 属于不可变量。

fn main() {
    let x: i32 = 5;
    x = 6;
}
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下面通过 let 重新声明变量的方式模拟实现了重新赋值，但实际上，第一个变量只是被第二个变量掩藏了。这个过程中，let 其实是创建了新的变量，所以，我们可以在复用变量名称的同时，修改它的类型。

fn main() {
    let x: i32 = 5;
    let x: u32 = 6;
}
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总结