猜数游戏：读取、解析、比较与循环

现在把前面的变量、Borrowing、enum 和循环放进一个程序：先生成一个 1 到 100 的整数，再反复读取猜测，提示偏大或偏小，猜对后退出。

创建项目并固定依赖

cargo new guess_number --edition 2024
cd guess_number
cargo add rand@=0.9.2

rand 是第三方 crate，不属于 Rust 标准库。本篇使用 rand 0.9.2 的 random_range，Cargo.toml 的依赖应为：

[dependencies]
rand = "=0.9.2"

=0.9.2 固定直接依赖版本；Cargo 会把解析后的依赖记录在 Cargo.lock。这里使用默认 features，它们提供 random_range 所需的 thread-local RNG。不要把旧教程中的 thread_rng().gen_range(...) 与本篇依赖配置混着使用；遇到版本问题先看依赖文档，而不是换成一个据称“更通用”的名字。

第一步：读取一行并显示

把 src/main.rs 替换为：

use std::io;

fn main() {
    println!("请输入一个数字：");
    let mut input = String::new();
    let bytes = io::stdin()
        .read_line(&mut input)
        .expect("Failed to read line");
    println!("读取 {bytes} 字节，内容：{input:?}");
}

执行 cargo run，输入 42 并回车。Debug 格式会把行末的 \n、可能存在的 \r 显示出来，所以读到的字节数不一定是 2。

read_line 向传入的 String 追加内容，包含读到的换行符。它返回 Result<usize>：Ok(n) 表示本次读取 n 个字节，Err(error) 表示读取失败；Ok(0) 表示已经到达 EOF，且本次没有读到字节。

expect 在 Ok 时取出内部值，在 Err 时 panic 并带上提示。这个最小例子用它缩短代码；最终程序会单独处理 EOF 和读取错误。

第二步：把文本解析成数字

fn main() {
    for input in ["42\n", "abc", "101"] {
        match input.trim().parse::<u32>() {
            Ok(number) => println!("parsed={number}"),
            Err(error) => println!("parse failed: {error}"),
        }
    }
}

trim() 去掉首尾空白，返回借用的 &str；parse::<u32>() 明确目标类型。42 与 101 都能解析为 u32，abc 不能。解析成功只说明符合类型的表示与范围，游戏要求的 1 到 100 还要另外检查。

第三步：比较大小

cmp 返回 Ordering，有 Less、Greater、Equal 三个 variant。下面先用固定值观察分支；最终代码再使用随机数：

use std::cmp::Ordering;

fn main() {
    let guess = 30u32;
    let secret = 42u32;
    match guess.cmp(&secret) {
        Ordering::Less => println!("太小了"),
        Ordering::Greater => println!("太大了"),
        Ordering::Equal => println!("猜对了"),
    }
}

cmp(&secret) 接收另一个值的引用，这个 & 与 Borrowing 一篇是同一个语法。

把步骤放入 loop

flowchart TD
  A[生成一次 secret] --> B[提示并读取一行]
  B --> C{读取结果}
  C -->|EOF 或读取错误| X[退出]
  C -->|有内容| D{解析为 u32 且在 1 到 100?}
  D -->|否| E[提示重新输入]
  E --> B
  D -->|是| F{与 secret 比较}
  F -->|偏大或偏小| G[显示提示]
  G --> B
  F -->|相等| H[显示猜对]
  H --> X

最终完整的 src/main.rs：

use std::cmp::Ordering;
use std::io;

fn main() {
    let secret: u32 = rand::random_range(1..=100);

    loop {
        println!("请输入 1 到 100 的整数：");
        let mut input = String::new();
        match io::stdin().read_line(&mut input) {
            Ok(0) => {
                println!("输入结束");
                break;
            }
            Ok(_) => {}
            Err(error) => {
                eprintln!("读取失败：{error}");
                break;
            }
        }

        let guess: u32 = match input.trim().parse() {
            Ok(number) if (1..=100).contains(&number) => number,
            _ => {
                println!("需要输入 1 到 100 的整数");
                continue;
            }
        };

        match guess.cmp(&secret) {
            Ordering::Less => println!("太小了"),
            Ordering::Greater => println!("太大了"),
            Ordering::Equal => {
                println!("猜对了");
                break;
            }
        }
    }
}

secret 在循环外生成，每轮比较的是同一个数。String::new() 在循环内，避免把本轮输入追加到上一轮后面。Ok(number) if ... 中的 if 是 match guard，除了匹配 variant，还检查值是否在游戏范围内。

运行并检查分支

cargo run --locked

先输入 abc、0、101，应得到重新输入提示；再输入范围内的数字，根据提示缩小范围。随机值每次运行可能不同，不应把某一轮终端记录当作固定输出。

也可以用 PowerShell 检查 EOF：

'abc' | cargo run --locked

程序处理无效输入后，管道输入结束，应打印“输入结束”并退出。若忽略 Ok(0)，EOF 后不断解析空串并 continue，就可能一直重复提示。

参考：Programming a Guessing Game、Stdin::read_line、rand 0.9.2 random_range。本篇沿用 Book 的任务结构，采用这里明确固定的 rand API，并加入输入范围与 EOF 分支。