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[Rust]教學系列-猜謎遊戲:取亂數

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前情提要

筆者這邊利用下班、假日時間，打算花半年時間學習新的程式語言，將所學過程紀錄下來，寫成部落格，雖然Rust的教學文件非常的完整，也有繁體中文的版本，但筆者認為唯有用自己的話寫下來，讓別人懂，才是真正學會，因此決定撰寫Rust教學系列文章。

目前來到官網範例中的「猜謎遊戲」環節，[Rust]教學系列-猜謎遊戲:取得使用者輸入值已經可以取得使用者輸入的猜數值，這篇要來繼續撰寫，取亂數的部份，我們要用到Cargo的方式將取得隨機亂數函式庫引進來，使用該套件產生1~100間的亂數，跟著筆者一起實作吧。

內容

這篇使用rand套件來實作取亂數，筆者之前就有提到官方建議cargo來管理其相依套件，那套件本身會在哪裡，讓我們使用cargo指令來下載呢，答案就是crate，使用其他的語言舉例來說的話，nodejs使用npm管理相依套件，那會有npm public registry，讓我們可以用npm i去下載相依套件，又如寫.net的工程師來說，會使用nuget管理相依套件，那也會有一個nuget gallery公開的registry，可以連線下載，那Rust語言來說用cargo管理相依套件，會從https://crates.io/下載其相關套件。

Crates.io 是個讓 Rust 生態系統中的每個人都能發佈它們的開源 Rust 專案並讓其他人使用的地方

安裝rand套件

筆者[Rust]教學系列-Hello Cargo中有大概講解一下其cargo指令建立專案後的檔案結構，其中Cargo.toml中的dependencies區塊中宣告我們相依套件，因此我們會在這宣告需要使用到的套件rand

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[dependencies]
rand = "0.8.3"

接著使用cargo指令建置，因為上面已設定相依套件，因此建置過程會安裝相依套件，意即rand套件相依的套件也會一併安裝

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cargo build
# 輸出結果
    Blocking waiting for file lock on package cache
    Updating crates.io index
    Blocking waiting for file lock on package cache
   Compiling cfg-if v1.0.0
   Compiling ppv-lite86 v0.2.15
   Compiling getrandom v0.2.3
   Compiling rand_core v0.6.3
   Compiling rand_chacha v0.3.1
   Compiling rand v0.8.4
   Compiling guession_game v0.1.0 (\Projects\guession_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 28.19s

可以看出rand套件相依套件有

  • cfg-if
  • ppv-lite86
  • getrandom
  • rand_core
  • rand_chacha

上述這些rand套件相依的套件也會一併安裝

產生隨機數字

使用gen_range這個方法取得隨機產生數值，可以傳入start..end，該方法會從start到end之間的數字中，隨機取得一個數字當作回傳值

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use rand::Rng;

let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..101);
println!("秘密數字為：{}", secret_number);

上述程式碼中，引入rand package中的Rng Trait，其中使用thread_rng的函式中的gen_range方法，傳入參數為start..end，包含start，不包含end，若要包含end則需改用start..=end，以上述例子來說，我們需要改成gen_range(1..=100)，也是一樣的效果的。

透過Cargo指令產生技術文件

這時候是時候要來講一下Rust語言的特色之一生產力部份，以上述來說我們要從何而知這些套件有哪些方法可以使用，Rust這邊有一個產生技術文件的機制，不過筆者不知道公開套件是否要上架前必須得提供技術文件，就不得而知了，不過筆者猜測是一定要的程序。

我們可以透過cargo doc —open的方式產生並開啟，他就是一個html格式的技術文件。基本上cargo會掃描該專案下相依的套件(包含自己)，產生成可讀性高的html檔案，因為有下—open，因此會產生完畢後會自動開啟。

產生技術文件檔案的相對路徑為{專案目錄}target/doc/guession_game/index.html

亦可到creates.io中的該套件下的documentation連結中看到一模一樣的技術文件，筆者猜測就是拿各套件的技術文件加以包裝，變成local的技術文件檔案

完整程式碼

最後附上以上篇及這篇組合之下的程式碼

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use std::io;
use rand::Rng;
fn main() {
    println!("請猜測一個數字!");

    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..101);
    println!("秘密數字為：{}", secret_number);

    println!("請輸入你的猜測數字!");

    let mut guess = String::new();

    io::stdin()
        .read_line(&mut guess)
        .expect("讀取該行失敗");

    println!("你的猜測數字：{}", guess);
}

執行結果

依照完整程式碼，跟著筆者執行看看其效果吧

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cargo run
# 輸出結果
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.01s
     Running `target\debug\guession_game.exe`
請猜測一個數字!
秘密數字為：51
請輸入你的猜測數字!
10
你的猜測數字：10

結論

到這邊，已經完成猜謎遊戲的第二部份了，最後只剩下將使用者輸入值與隨機產生的神秘數字做一個比較，此部份會於下篇說明，最後筆者recap一下這篇講到的內容

  • 編輯Cargo.toml中的dependencies區塊，宣告其套件其版本號，例：rand = "0.8.3"，透過cargo build，將相依套件安裝好
  • 透過gen_range方法可以取得在特定範圍內隨機產生的一組數字，有overload方法，一個是傳入start..end，另一個則start..=end，依照個人喜好做選擇
  • cargo doc —open指令的方式產生技術文件並開啟技術文件

參考

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