Rust For Beginners

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猜数字游戏 ​

目标：程序在 1 到 100 之间随机取一个整数，循环读取用户猜测，提示"太大/太小"，猜中后退出。本课基于一份可运行的完整实现，梳理其中用到的全部知识点。

1. 依赖：引入 rand ​

随机数来自 crates.io 上最常用的 rand 库，在 Cargo.toml 中声明即可：

toml
[package]
name = "lesson_0002"
version = "0.1.0"
edition.workspace = true

[dependencies]
rand = "0.10.2"
  • "0.10.2" 遵循语义化版本，cargo 据此下载依赖并锁定到 Cargo.lock。
  • 声明等价于命令 cargo add rand，无需手动编辑文件。

2. 完整实现（注释版） ​

rust
// 引入第三方 crate rand 的 RngExt trait：random_range 方法由它提供。
// 规则：调用某 trait 的方法前，该 trait 必须在当前作用域内。
use rand::RngExt;
// 一次引入标准库的多个项：{} 内为嵌套路径写法，等价于两行独立的 use。
use std::{cmp::Ordering, io};

fn main() {
    println!("猜数字游戏！请输入你的猜测：");

    // 生成随机答案：rng() 获取随机数生成器，random_range(1..=100) 取 [1, 100] 区间内的整数（含两端）。
    // secret_number 未加 mut：猜数字过程中答案不可变，符合默认不可变约定。
    // #region answer
    let secret_number = rand::rng().random_range(1..=100);
    // #endregion answer

    let mut guess_times = 0;

    loop {
        // 创建可变的空字符串：read_line 需要向其中写入内容，因此必须声明 mut。
        // #region read
        let mut guess = String::new();
        io::stdin().read_line(&mut guess).expect("🔴 读取输入失败!");
        // #endregion read

        // 遮蔽（shadowing）：重新声明同名变量 guess，类型从 String 变为 u32。
        // trim() 去掉首尾空白（read_line 会带入换行符）；
        // parse() 把字符串解析为数字，目标类型由左侧的 u32 标注决定；
        // parse 同样返回 Result，expect 在解析失败（如输入非数字）时终止程序。
        // #region convert
        let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("🔴 请输入数字!");
        // #endregion convert

        // match 表达式：对 cmp 的结果逐一匹配分支，必须覆盖所有可能（穷尽性）。
        // cmp 比较两个值，返回 Ordering 枚举：Less（小）/ Greater（大）/ Equal（相等）。
        // &secret_number 以引用方式传入，不转移所有权（详见后续所有权课程）。
        // #region compare
        match guess.cmp(&secret_number) {
            Ordering::Less => {
                guess_times += 1;
                println!("🔴 太小了!");
            }
            Ordering::Greater => {
                guess_times += 1;
                println!("🔴 太大了!");
            }
            Ordering::Equal => {
                println!("🎉 猜对了!");
                println!("猜了 {} 次", guess_times);
                break; // 猜中后退出 loop，程序结束
            }
        }
        // #endregion compare
    }
}

3. 知识点清单 ​

组织与引入

知识点说明
use 与路径把其他模块/crate 的项引入当前作用域
嵌套路径 std::{cmp::Ordering, io}一次引入同前缀的多个项，等价于两行 use
trait 在作用域内random_range 由 RngExt trait 提供；trait 不引入就无法调用其方法
fn main()binary crate 的入口函数，程序从此开始执行

依赖管理

知识点说明
[dependencies]声明第三方依赖与版本要求
语义化版本 + Cargo.lock"0.10.2" 是版本要求，实际版本锁定在 lock 文件中

读取输入

知识点说明
String::new()创建新的空字符串
mut变量默认不可变；read_line 要写入，必须声明可变
io::stdin().read_line(&mut guess)从标准输入读一行，追加写入 guess，包含末尾换行符
&mut以可变方式借用，不取得所有权（后续所有权课程展开）
Result 与 expectread_line 返回 Result；expect 在失败时终止程序并显示消息

类型转换

知识点说明
trim()去掉首尾空白，处理 read_line 带入的换行符
parse() + 类型标注 u32字符串解析为数字，目标类型由左侧标注决定；返回 Result
遮蔽（shadowing）let guess: u32 = guess... 重新声明同名变量，类型可从 String 变为 u32

随机数

知识点说明
rand::rng()获取当前线程的随机数生成器
random_range(1..=100)在指定范围内取随机值；..= 表示包含两端

控制流

知识点说明
loop / break无限循环；break 退出循环
match模式匹配表达式，分支必须穷尽所有可能
cmp 与 Ordering比较两个值，返回 Less / Greater / Equal 枚举
&secret_number以引用传入，供 cmp 读取而不取得所有权

4. 参考 ​