修复rust猜数程序学习变量生命周期问题

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今天在Rust学习群中看到一个提问：

crash

这是一个入门的猜数程序，通过输入数字来猜测一个随机数，如果猜对了就结束程序，如果猜错了就继续猜，直到猜对为止。

问题分析

从代码来看，程序发生了崩溃，很多rust初学者在学习的过程中，会遇到第一个经典错误：

io::stdin().read_line(buf:&mut num).expect(msg:"read Err");
num.parse().expect("u32 Err");

因为控制台输入回车的时候，意味这提交了一个换行符，这个换行符会被read_line读取到num中，比如你输入1，实际上num中的值是1\n，这个时候parse就会报错，因为parse无法解析这个换行符。

一开始我以为是这个错误，刚想说，这个错误太简单了，改成:

- num.parse().expect("u32 Err");
+ num.trim().parse().expect("u32 Err");

把\n去掉就行了，刚想发出去，群里有人说：“是不是变量遮蔽” ？仔细一看，好像不是那么一回事，因为提问的代码中已经处理了.trim()

为了方便理解，我把代码贴出来：

use std::io;
use rand::Rng;
use std::cmp::Ordering;

fn main(){
    println!("Welcome guessing number!")
    println!("请输入一个数")
  
    let mut num:String = String::new();
    let rand_num: i32 = rand::thread_rng().gen_range(low:1 ,high:11);
    println!("这个随机数字是:{}",rand_num);

    loop {

        io::stdin().read_line(buf:&mut num).expect(msg:"read Err");
        println!("你输入的数字是{}",num);
        let num:i32=num.trim().parse().expect(msg:"u32 Err");
        match num.cmp(&rand num){
            Ordering::Equal => print!("nihao")
            Ordering::Less=> print!("little")
            Ordering::Greater=>print!("great")
        }
    }
}

在代码的第9行，定义了一个String类型的num, 然后在15行重新定义了i32的num，提问的人也说是第二次输入才会出现crash。那么是不是因为变量遮蔽导致的问题呢？

变量遮蔽

在rust中，可以通过let 关键字重新定义一个变量，这个时候，新定义的变量会遮蔽之前的变量，这个时候，之前的变量就无法访问了，这个时候，如果之前的变量还在使用，就会出现问题。

那么在loop循环中，这种遮蔽规则是怎么样的呢？其实并不会，因为rust是静态类型语言，同样的代码在python, js中确实是第二次循环的时候，num就变成了i32了:

num = "1"
for i in range(2):
    assert type(num) == str
    num = int(num)

很不幸，第二次运行的时候, num的类型就不是str了

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
AssertionError

回来看rust的代码，第二次循环的时候，在第13行的时候，num仍然还是String类型, 并不会因为15行的重新定义而改变类型，所以这个时候，代码并不会出现问题。

因为在rust中，变量的作用域是严格被约束的，i32的生命周期在17-22行之间，在9-16之间的生命周期还是属于String类型的num。

loop的每次循环，其实和第一遍的代码是完全一样的行为，因为静态语言和动态语言并不一样，并不会在运行时改变变量的类型。

可以理解为，rust是一种静态类型语言，变量的类型是在编译时确定的，而不是在运行时确定的。

真正的问题是什么？

其实群里就有人第一时间指出了问题，是因为read_line的append行为导致的，通过查看read_line的文档，我们可以看到read_line的定义是这样的：

/// Locks this handle and reads a line of input, appending it to the specified buffer.
 pub fn read_line(&self, buf: &mut String) -> io::Result<usize> {
    ...

之所以在输入第二次的时候出现crash，是因为在代码的第15行，read_line会把输入的内容追加到num中，这个时候，num的内容就变成了1\n2\n，虽然调用了trim.(),但是trim只会去掉首尾的空格，而不会去掉中间的换行符，所以parse的时候就会出现问题。

解决这个问题的方法很简单，改变一下num的声明顺序保证每次 num 都是空的。将第9行的代码改到第14行就可以了。

use std::io;
use rand::Rng;
use std::cmp::Ordering;

fn main(){
    println!("Welcome guessing number!"))
    println!("请输入一个数")
  
    let rand_num: i32 = rand::thread_rng().gen_range(low:1 ,high:11);
    println!("这个随机数字是:{}",rand_num);

    loop {
        let mut num:String = String::new();
        io::stdin().read_line(buf:&mut num).expect(msg:"read Err");
        println!("你输入的数字是{}",num);
        let num:i32=num.trim().parse().expect(msg:"u32 Err");
        match num.cmp(&rand num){
            Ordering::Equal => print!("nihao")
            Ordering::Less=> print!("little")
            Ordering::Greater=>print!("great")
        }
    }
}

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