学Rust， 进华为！
华为是Rust语言基金会的白金会员， 华为也对Rust的发展给出了大量的支持， 在华为内部的大量项目，都使用Rust 进行开发， 更是选定了Rust 作为华为可信计算的编程语言！
学习Rust 语言， 进华为工作！
今天我们接着来学习Rust 语言，通过一个猜数字大小的游戏， 来学习Rust 语言的命令行的基本输入输出功能。
一、程序功能今天编写的Rust程序，将生成一个 1 到 100 之间的随机整数。然后它会在命令行里，提示玩家输入一个数字作为猜测值； 在接收到猜测值之后，程序将指示猜测是否太低或太高。 如果猜测正确，游戏将打印一条祝贺消息并退出。
二、程序实现使用cargo创建新项目要创建新项目，请在项目目录，并使用 Cargo 创建一个新项目，如下所示：
$ cargo new guessing_game$ cd guessing_game$ code .执行结果：
cargo new guessing_game
第一个命令 Cargo new 将项目名称 (guessing_game) 作为第一个参数。
第二个命令将当前目录更改为新项目的目录。
第三个命令使用VS Code打开 这个目录， 我们在VS Code 中编写Rust代码。
查看生成的Cargo.toml文件：
[package]name = "learn_rust_guessing_game"version = "0.1.0"edition = "202401"# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html[dependencies]注意⚠️：我们在这里把edition 的值（2021）改为当前的月份“202401”。
在上一个例子里我们讲过，cargo new 生成一个“Hello, world!” 的代码。 查看 src/main.rs 文件：
文件名：src/main.rs
fn main() { println!("Hello, world!");}现在作为回顾，我们先来运行一下这个例子：
$ cargo run查看结果：
guessing_game % cargo runerror: failed to parse manifest at `/Users/Think/Documents/dev/learn_rust/guessing_game/Cargo.toml`Caused by:failed to parse the `edition` keyCaused by:supported edition values are `2015`, `2018`, `2021`, or `2024`, but `202401` is unknown可以看到， 编译出现了错误， 错误原因就是这个我们上面改变的选项edition， edition 的值仅可以是“2015”、“2018”、“2021”或者“2024”。
那么edition到底有什么作用呢？ 为什么要用这么几个固定的值？
cargo.toml中edition的作用原来，自从2015 年 5 月，Rust 1.0 发布之日起， Rust 就将“稳定而不停滞（stability without stagnation"）”确立为 Rust 的核心原则，这个原则的用意，就是确保Rust 语言在保持稳定的同时，不断进步，增加新的特性。 具体表现在，自 1.0 版本以来，Rust 一旦某个功能在稳定版上发布，Rust社区就会致力于在所有未来版本中都支持该功能。
虽然保持兼容性很重要，但在实际情况里，有时候对不向后兼容的语言进行小的更改，这也是有必要、有价值的。 最明显的例子是引入一个新的关键字，这势必会使同名的变量无效。 例如，Rust 的第一个版本没有 async 和await 关键字。 在更高版本中突然将这些单词更改为关键字会破坏代码，例如 let async = 1;。
cargo的edition选项就是Rust语言用来解决这个问题的机制。 当Rust 想要发布一个向后不兼容的功能时，就需要把这个功能作为新 Rust 版本的一部分。 edition是选择性的，因此现有的 crate，如果在不更改edition的前提下， 在明确迁移到新版本的Rust语言，之前的代码也不会看到这些更改。
具体而言，这意味着，还是以async为例子，即使是最新版本的 Rust 仍然不会将 async 视为关键字，除非选择 2018 或更高版本。 此选择是根据每个crate的Cargo.toml来确定的。
[package]name = "learn_rust_guessing_game"version = "0.1.0"edition = "2021"# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html[dependencies]再次运行cargo run， 这次得到了正确的结果：
OK， 下面我们将在main.rs 里面继续编写我们的猜数字游戏。
开始编写猜数字游戏猜谜游戏这个Rust程序的第一部分，就是要用Rust来显示一段话，要求用户输入数字，然后处理该输入，并检查输入是否为预期形式。 首先，我们将允许玩家输入猜测。 将清单 2-1 中的代码输入到 src/main.rs 中。
文件名：src/main.rs
use std::io;fn main() { println!("猜数字游戏!"); println!("请输入您的猜测数字。"); let mut guess = String::new(); io::stdin() .read_line(&mut guess) .expect("读取数字失败!"); println!("您的猜测数字是：{guess}");}先来运行一下代码：
代码运行正常。
下面来逐行讲解这些代码。
为了获取用户输入然后将结果打印为输出，我们需要将 io 输入/输出库纳入范围。 io 库来自标准库，称为 std：
use std::io;解释一下什么是Rust的预导入（preclude）
默认情况下，Rust 在标准库中定义了一组项目，并将其引入每个程序的范围内。 这套称为预导入（preclude）
下面是Rust文档中的预导入部分：
如果我们要使用的类型不在预导入中，则必须使用 use 语句显式将该类型带入作用域。 std::io 库提供了输入输出的功能，包括接受用户输入的部分。
跟C语言、Java 语言一样，main 函数是程序的入口点：
fn main() {println！部分的语句就不用提了，之前的Rust文章已经介绍过了， 这里看看在Rust中，如何使用变量（variable）存储值。
首先，创建一个变量来存储用户输入，如下所示：
let mut guess = String::new();使用let语句来创建变量。 在 Rust 中，变量默认是不可变的，这意味着一旦给变量赋予一个值，该值就不会改变。 为了使变量可变，我们在变量名前添加 mut。
关于Rust 变量默认是不可变量， 这一点其实恰恰和其他语言相反。 例如在C语言或者Java 语言中， 变量默认都是可变的， 如果想创建不可变的变量， 在Java中是通过const 来实现的。作为一门追求内存安全的语言， Rust 直接默认都是不可变的，这是Rust 语言的不同之处。
回到猜大小游戏程序，我们现在知道 let mut Guess 将引入一个名为 Guess 的可变变量。
String::new（）的作用是一个返回 String 的新实例。 String 是标准库提供的字符串类型，它是可增长的 UTF-8 编码文本位。
“::new ”行中的 “::” 语法表明 new 是 String 类型的关联函数。 关联函数是在类型（本例中为 String）上实现的函数。 这个新函数创建一个新的空字符串。 您会在许多类型上找到新函数，因为它是产生某种新值的函数的通用名称。
总之，let mut Guess = String::new(); 这一行，创建了一个字符类型的可变变量。
Rust接受用户输入下面这一行中，从 io 模块调用 stdin 函数，用行读入的模式，接受的用户输入：
io::stdin() .read_line(&mut guess)io::stdin 函数返回 std::io::Stdin 的实例，这是Rust中的终端标准输入句柄， 类似于Java 语言中的System.in。
接下来，.read_line(&mut Guess) 调用标准输入句柄的 read_line 方法, 获取用户的输入，并且传给参数&mut suggest。
read_line 函数将用户输入到标准输入中的所有内容追加到参数指定的字符串，注意这里是追加，而不是覆盖字符串的内容！
& 表示该参数是一个引用，这对于C语言开发者而言是非常容易理解的， 它为开发者提供了一种让代码的多个部分访问一条数据，而无需多次将该数据复制到内存的方法。
引用是一项复杂的功能，Rust 的主要优点之一是使用引用的安全性和易用性。 现在，我们仅仅需要知道，与变量一样，默认情况下引用也是不可变的。 因此，我们在代码中才需要用“ &mut Guess ”而不是 “&Guess ”。
处理Exception继续看代码：
.expect("读取数字失败!");其实，这一行代码可以写成一行，就是这样：
io::stdin().read_line(&mut guess).expect("读取数字失败!");但是，一行太长的代码很难阅读，因此最好引入换行符和其他空格来帮助分成多行，这也是编程的最佳实践之一。 而且， 在现在的IDE中， 代码在多个方法调用的时候， IDE还会给出对应的方法提示， 有助于更加清晰的了解当前调用对象和方法。
就像上面的截图中展现出来的，我们在通过read_line 将用户输入的内容放入字符串，VS Code 也清晰的显示出， readline返回来一个 Result 对象。这就是使用每行一个方法的好处！
Result对象是一个枚举（enumeration），有多种可能状态。 每种可能的状态称为变体（variant）。
Result实例的variant是 Ok 和 Err。 Ok变量表示操作成功，内容是成功生成的值。 Err 变体表示操作失败，Err 变体包含失败原因的信息。
Result 类型的值也定义了方法。 Result 的实例有一个 Expect 方法。 如果 Result 的此实例是 Err 值，expect 将导致程序崩溃并显示您作为参数传递给expect 的消息。
在本例子中， 如果 Result 的这个实例是 Ok 值，expect 将获取 Ok 所保存的返回值并将该值返回。
抑制警告的正确方法是实际编写错误处理代码，但在现在的例子中，为了简单起见，在出现错误时，这个程序退出即可，因此在这里不会有更详细的处理错误的情况。
来继续看代码。
使用 println! 打印值 占位符
println!("您的猜测数字是：{guess}");
此行打印现在包含用户输入的字符串。 大括号 {} 类似于一个表达式语言，在大括号内可以直接读取变量guess 的内容。
例如， 下面的例子展现了使用大括号{}进行简单的计算：
let x = 12; let y = 5;println!("{x} + {y} ={}",x+y);结果：
程序解释完了，下面我们要为我们的代码添加一个新的功能， 产生随机数。有了这个随机数之后，我们才能让用户去猜测和调整输入。
引入随机数字产生器rand crate我们需要生成一个随机数。 每次程序运行的时候，猜测的数字都应该不同，这样才有可玩性。 我们将使用 1 到 100 之间的随机数，这样游戏就不会太困难。
Rust 的标准库中尚未包含随机数功能（有点落后了）。 然而，Rust 团队提供了具有上述功能的 rand crate。
之前在上一篇文章中，我们介绍过，crate是 Rust 源代码文件的集合，可以在https://crates.io/中查看。
我们通过cargo run构建的项目是一个二进制包，它是一个可执行文件。 rand crate 是一个crate库，其中包含旨在在其他程序中使用，但是不能单独运行的代码。
多说一句：
Cargo 与外部crate 仓库的协调是 Cargo 的亮点之一，内置的Crate库也是Rust语言比C/C++等语言更为现代的表现。
在使用 rand 的代码之前， 在Cargo.toml 文件添加 rand 0.8.5作为依赖项：
[dependencies]rand = "0.8.5"重新编译运行：
$ cargo run当我们再次运行时， 可以看到rand 已经被编译到我们的代码中：
添加随机数代码有了rand crate 之后， 我们在代码中产生一个随机数：
use std::io;use rand::Rng;fn main() { println!("猜数字游戏!"); //产生随机数 let magic_number = rand::thread_rng() .gen_range(1..=100); println!("请输入您的猜测数字。"); let mut guess = String::new(); io::stdin() .read_line(&mut guess) .expect("读取数字失败!"); //把两个数字都展现给用户 println!("您的猜测数字是：{guess},神秘数字是{magic_number}");}现在再运行一次， 可以看到， 已经可以显示两个数字了， 一个是用户输入的数字，另一个是自动产生的神秘数字。
比较两个数字大小从上面的代码来看， 我们已经能够产生随机数了， 但是，我们还没有比较这两个数字的大小， 也没办法告诉用户是否猜对了， 因此，我们需要在现有的代码上继续添加比较逻辑。
Rust 代码中，我们当然可以采用if else 结构， 但是Rust 提供了一个更好的match 方法， 来比较两个数字的大小：
let guess_number : u32 = guess.trim().parse().expect("请输入有效数字！"); if guess_number == magic_number { println!("恭喜您，您猜对了！"); } else{ println!("噢，您没有猜对！") }注意， 这里需要增加一个新的变量guess_number, 这是因为， 在之前的读取用户输入的代码中， guess 变量是String 类型， 而read_line 方法接受的参数也是String 类型，也就是说， 我们得到的用户输入的数字类型实际上是String类型， 因此需要转换一下类型。
这里我们就使用一个新的数字类型的变量guess_number来存储这个用户输入的数字， 注意在对guess进行类型转换时， 可以先用trim方法来去掉字符串中的空白字符。
注意⚠️， 在Rust中，数字类型分为整型数字和浮点型数字， 而整数类型又可以分为有符号整数类型和无符号整数类型，我们这里guess_number用的是u8 类型，因为我们的这个程序，设定用户猜测的数字在1～100之内。，
到现在为止，猜数字大小的代码为：
use std::{io};use rand::Rng;fn main() { println!("猜数字游戏!"); //产生随机数 let magic_number = rand::thread_rng() .gen_range(1..=100); println!("请输入您的猜测数字（1～100）。"); let mut guess = String::new(); io::stdin() .read_line(&mut guess) .expect("读取数字失败!"); //展现两个数字 println!("您的猜测数字是：{guess}神秘数字是{magic_number}"); let guess_number : u8 = guess.trim().parse().expect("请输入有效数字！"); if guess_number == magic_number { println!("恭喜您，您猜对了！"); } else{ println!("噢，您没有猜对！") }}运行一下， 看看结果：
允许用户多次猜测在上面的代码中， 用户只能猜测一次， 猜对了或者猜错了程序都会终止。 现在我们再修改代码，允许用户可以多次输入， 直到用户猜对为止。
Rust 提供了循环表达式， 一共有四种：
loop 表达式表示一个无限循环。while 表达式不断循环，直到谓词为假。while let 表达式循环测试给定模式。for 表达式从迭代器中循环取值，直到迭代器为空。这里我们用最简单的loop 循环表达式， 这个loop 可以无限循环，如果需要退出，则调用break 语句：
loop { println!("I live."); }我们把之前的代码修改如下：
use std::{io};use rand::Rng;fn main() { println!("猜数字游戏!"); //产生随机数 let magic_number = rand::thread_rng() .gen_range(1..=100); loop { println!("请输入您的猜测数字（1～100）。"); let mut guess = String::new(); io::stdin() .read_line(&mut guess) .expect("读取数字失败!"); //展现两个数字 println!("您的猜测数字是：{guess}"); let guess_number : u8 = guess.trim() .parse() .expect("请输入有效数字！"); //不仅要是否相等，还要比较大还是小，给用户提示信息 if guess_number == magic_number { println!("恭喜您，您猜对了！"); break; } else if guess_number > magic_number{ println!("您输入的数字大了，请改小。") } else { println!("您输入的数字小了，请改大。") } }//end loop}注意，我们把用户输入部分的代码， 以及比较大小的代码都挪到了loop 模块， 而且还修改了比较大小的逻辑， 当用户输入的数字和神秘数字完全相等时， 使用break 退出loop 循环。
使用cargo run， 运行效果如下：
代码运行成功！
总结在这个例子里，我们做了一个猜测数字大小的游戏，综合使用了Rust的io库、数字类型转换、loop循环表达式等， 为了简单起见，并未对用户输入的非法字符进行检验， 后续会逐步添加这些细节部分。
本文所提及代码，已经提交到github， 网址为：https://github.com/hintcnuie/learn_rust/
如有需要，请下载相应代码。
