Rust权威指南阅读笔记（二）猜数游戏
在Rust下，所有变量都默认不可变，如果要声明一个可变的变量，需要在声明时加 mut
let foo = 1;
foo = 2; // Error!!
let mut bar = 2;
bar = 3; // No error!
添加库
所有的库都在crates.io这个网站下
Cargo换源
1、进入 $HOME/.cargo 文件夹中。我的目录是 C:\Users\admin\.cargo
2、删除一个名为 .package-cache 的文件
3、创建一个名为 config 的文件，注意不要后缀
4、编辑 config 文件，将下面内容添加进去后，保存退出即可
[source.crates-io]
replace-with = 'sjtu' # 指定使用下面哪个源，修改为source.后面的内容即可
# 中国科学技术大学
[source.ustc]
registry = "https://mirrors.ustc.edu.cn/crates.io-index"
# 上海交通大学
[source.sjtu]
registry = "https://mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn/git/crates.io-index/"
# 清华大学
[source.tuna]
registry = "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/crates.io-index.git"
# rustcc社区
[source.rustcc]
registry = "https://code.aliyun.com/rustcc/crates.io-index.git"
5、cargo build
代码中添加：
在rust代码中添加依赖：在Cargo.toml中添加：
[dependencies]
rand = "0.3.14"
^ 表示兼容0.3.14的版本
读取输入与错误处理
读一个数
use std::io;
let mut guess = String::new();
io::stdin().read_line(&mut guess).expect("Failed to read line");
.read_line(&mut guess) 这一行调用了 read_line 方法，来从标准输入句柄中获取用户输入。我们还将 &mut guess 作为参数传递给 read_line()，以告诉它在哪个字符串存储用户输入。read_line 的全部工作是，将用户在标准输入中输入的任何内容都追加到一个字符串中（而不会覆盖其内容），所以它需要字符串作为参数。这个字符串应是可变的，以便该方法可以更改其内容。
& 表示这个参数是一个引用（reference），这为你提供了一种方法，让代码的多个部分可以访问同一处数据，而无需在内存中多次拷贝。引用是一个复杂的特性，Rust 的一个主要优势就是安全而简单的使用引用。完成当前程序并不需要了解太多细节。现在，我们只需知道就像变量一样，引用默认是不可变的。因此，需要写成 &mut guess 来使其可变，而不是 &guess。
错误处理
read_line 将用户输入存储到我们传递给它的字符串中，但它也返回一个值——在这个例子中是 io::Result。Rust 标准库中有很多名为 Result 的类型：一个通用的 Result 以及在子模块中的特化版本，比如 io::Result。Result 类型是 枚举（enumerations），通常也写作 enum。枚举类型持有固定集合的值，这些值被称为枚举的成员（variant）。枚举往往与条件表达式 match 一起使用，match 是一种条件语句，在其被执行时，可以方便地匹配不同枚举值来执行不同的代码。
Result 的成员是 Ok 和 Err，Ok 成员表示操作成功，且 Ok 内部包含成功生成的值。Err 成员则意味着操作失败，并且包含失败的前因后果。
Result 类型的值，就像任何类型的值一样，都有为其定义的方法。io::Result 的实例拥有 expect 方法。如果 io::Result 实例的值是 Err，expect 会导致程序崩溃，并显示传递给 expect 的参数。如果 read_line 方法返回 Err，则可能是底层操作系统引起的错误结果。如果 io::Result 实例的值是 Ok，expect 会获取 Ok 中的值并原样返回，以便你可以使用它。在本例中，这个值是用户输入的字节数。
如果不调用 expect，程序也能编译，但会出现警告提示：
$ cargo build
Compiling guessing_game v0.1.0 (file:///projects/guessing_game)
warning: unused `Result` that must be used
--> src/main.rs:10:5
|
10 | io::stdin().read_line(&mut guess);
| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|
= note: `#[warn(unused_must_use)]` on by default
= note: this `Result` may be an `Err` variant, which should be handled
warning: `guessing_game` (bin "guessing_game") generated 1 warning
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.59s
Rust 警告我们没有使用 read_line 的返回值 Result，这表明程序没有处理一个可能发生的错误。
随机数生成
use rand::Rng;
// 注意：gen_range()函数不同版本有不同的参数格式
let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..101);
比较
use std::cmp::Ordering;
match guess.cmp(&secret_number) {
Ordering::Less => println!("Too Small!"),
Ordering::Greater => println!("Too Big!"),
Ordering::Equal => println!("You Win!!");
}
Ordering 也是一个枚举，不过它的成员是 Less、Greater 和 Equal。这是比较两个值时可能出现的三种结果。
cmp 方法用来比较两个值并可以在任何可比较的值上调用。它获取一个被比较值的引用：这里是把 guess 与 secret_number 做比较。 然后它会返回一个刚才通过 use 引入作用域的 Ordering 枚举的成员。使用一个 match 表达式，根据对 guess 和 secret_number 调用 cmp 返回的 Ordering 成员来决定接下来做什么。
一个 match 表达式由分支（arm） 构成。一个分支包含一个用于匹配的模式（pattern），给到 match 的值与分支模式相匹配时，应该执行对应分支的代码。Rust 获取提供给 match 的值并逐个检查每个分支的模式。模式和 match 结构是 Rust 中强大的功能，它体现了代码可能遇到的多种情形，并帮助你确保没有遗漏处理
然而这段代码不能编译：
错误的核心表明这里有不匹配的类型（mismatched type）。Rust 有一个静态强类型系统，同时也有类型推断。当我们写出 let guess = String::new() 时，Rust 推断出 guess 应该是 String 类型，并不需要我们写出类型。另一方面，secret_number 是数字类型。Rust 中有好几种数字类型拥有 1 到 100 之间的值：32 位数字 i32、32 位无符号数字 u32、64 位数字 i64，等等。Rust 默认使用 i32，这是 secret_number 的类型，除非额外指定类型信息，或任何能让 Rust 推断出不同数值类型的信息。这里错误的原因在于 Rust 不会比较字符串类型和数字类型。
所以我们必须把从输入中读取到的 String 转换为一个真正的数字类型，才好与秘密数字进行比较。
类型转换
let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("Please type a number!");
不是已经有了一个叫做 guess 的变量了吗？确实如此，不过 Rust 允许用一个新值来遮蔽 （shadow） guess 之前的值。这允许我们复用 guess 变量的名字，而不是被迫创建两个不同变量，诸如 guess_str 和 guess 之类。我们会在第 3 章介绍变量遮蔽的更多细节，目前暂时只需要知道这个功能通常用作转换值类型。
我们将这个新变量绑定到 guess.trim().parse() 表达式上。表达式中的 guess 是指原始的 guess 变量，其中包含作为字符串的输入。String 实例的 trim 方法会去除字符串开头和结尾的空白字符，我们必须执行此方法才能将字符串与 u32 比较，因为 u32 只能包含数值型数据。用户必须输入 enter 键才能让 read_line 返回，并输入他们的猜想，这会在字符串中增加一个换行符。例如，用户输入 5 并按下 enter，guess 看起来像这样：5\n，\n 代表 “换行”（在 Windows 中，按 enter 键会得到一个回车和一个换行符 \r\n）。trim 方法会消除 \n 或 \r\n，只留下 5。
字符串的 parse 方法 将字符串解析成数字。因为这个方法可以解析多种数字类型，因此需要告诉 Rust 具体的数字类型，这里通过 let guess: u32 指定。guess 后面的冒号（:）告诉 Rust 我们指定了变量的类型。Rust 有一些内建的数字类型；u32 是一个无符号的 32 位整型。对于不大的正整数来说，它是不错的类型，第 3 章还会讲到其他数字类型。另外，程序中的 u32 标注以及与 secret_number 的比较，意味着 Rust 会推断出 secret_number 也是 u32 类型。现在可以使用相同类型比较两个值了！
由于 parse 方法只能用于可以逻辑转换为数字的字符，所以调用它很容易产生错误。例如，字符串中包含 A👍%，就无法将其转换为一个数字。因此，parse 方法返回一个 Result 类型。像前面 “使用 Result 类型来处理潜在的错误” 部分讨论的 read_line 方法那样，再次按部就班地用 expect 方法处理即可。如果 parse 不能从字符串生成一个数字，返回一个 Result 的 Err 成员时，expect 会使游戏崩溃并打印附带的信息。如果 parse 成功地将字符串转换为一个数字，它会返回 Result 的 Ok 成员，然后 expect 会返回 Ok 值中的数字。
循环
loop {
....
}
跳出：break
match guess.cmp(&secret_number) {
Ordering::Less => println!("Too Small!"),
Ordering::Greater => println!("Too Big!"),
Ordering::Equal => {
println!("You Win!!");
break;
}
}
处理无效输入
io::stdin().read_line(&mut guess).expect("Cannot Read Line!");
let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
Ok(num) => num,
Err(_) => continue,
};
我们将 expect 调用换成 match 语句，从而实现遇到错误就崩溃转换成处理错误。须知 parse 返回一个 Result 类型，而 Result 是一个拥有 Ok 或 Err 成员的枚举。这里使用的 match 表达式，和之前处理 cmp 方法返回 Ordering 时用的一样。
如果 parse 能够成功的将字符串转换为一个数字，它会返回一个包含结果数字的 Ok。这个 Ok 值与 match 第一个分支的模式相匹配，该分支对应的动作返回 Ok 值中的数字 num，最后如愿变成新创建的 guess 变量。
如果 parse 不能将字符串转换为一个数字，它会返回一个包含更多错误信息的 Err。Err 值不能匹配第一个 match 分支的 Ok(num) 模式，但是会匹配第二个分支的 Err(_) 模式：_ 是一个通配符值，本例中用来匹配所有 Err 值，不管其中有何种信息。所以程序会执行第二个分支的动作，continue 意味着进入 loop 的下一次循环，请求另一个猜测。这样程序就有效的忽略了 parse 可能遇到的所有错误！
完整代码
use std::io;
use rand::Rng;
use std::cmp::Ordering;
fn main() {
println!("========= Guess Number! =========");
let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);
loop {
println!("Please input your guess.");
let mut guess = String::new();
io::stdin()
.read_line(&mut guess)
.expect("Cannot Read Line!");
// io::Result Ok, Err 两种
let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
Ok(num) => num,
Err(_) => continue,
};
println!("You guessed: {}", guess);
match guess.cmp(&secret_number) {
Ordering::Less => println!("Too Small!"),
Ordering::Greater => println!("Too Big!"),
Ordering::Equal => {
println!("You Win!!");
break;
}
}
}
}
