通过编写 猜数字 游戏来学习 Ada 编程语言

Question

这个 猜数字 游戏是学习新编程语言的一个很好的入门程序，因为它以一种相当直接的方式锻炼了几个常见的编程概念。

当你想 学习一种新的编程语言 时，把注意力放在编程语言的共同点上是很好的：

• 变量
• 表达式
• 语句

这些概念是大多数编程语言的基础。一旦你理解了它们，你就可以开始琢磨其他的东西了。因为编程语言通常有相似之处，一旦你知道一种语言，你就可以通过了解其差异来学习另一种语言的基础知识。

学习新语言的一个好方法是用一个标准程序进行练习。这使你能够专注于语言，而不是程序的逻辑。在这个系列文章中，我使用了一个“猜数字”的程序，在这个程序中，计算机在 1 到 100 之间挑选一个数字，并要求你猜出来。程序循环进行，直到你猜对数字为止。

这个程序锻炼了编程语言中的几个概念：

• 变量
• 输入
• 输出
• 条件判断
• 循环

这是一个学习新的编程语言的很好的实践实验。

安装 Ada

Ada 编程语言 是一种独特的、高度结构化的语言，有专门一群开发者使用它。Ada 的工具链是 GNU Ada 开发环境，多被称为 GNAT。

你可以使用你的发行版的包管理器在 Linux 上安装 GNAT。在 Fedora、CentOS 或类似系统上：

$ sudo dnf install gcc-gnat

在 Debian、Linux Mint 及衍生版上:

$ sudo apt install gnat

在 macOS 和 Windows 上，你可以从 Adacore 网站 下载一个安装程序（从下拉菜单中选择你的平台）。

在 Ada 中猜数字

创建一个名为 game.adb 的文件。

这个程序使用的两个内置 Ada 库： Text_IO 和 Numerics.Discrete_Random ：

with Ada.Text_IO;
use Ada.Text_IO;
with Ada.Numerics.Discrete_Random;

过程头

过程procedure 的名称必须与文件的名称一致。第一部分是定义变量。

注意， discrete_random 是专门针对特定范围的。在这里，允许数字范围：

procedure Game is
   type randRange is range 1..100;
   package Rand_Int is new ada.numerics.discrete_random(randRange);
   use Rand_Int;
   gen : Generator;
   num : randRange;
   incorrect: Boolean := True;
   guess: randRange;

过程逻辑

该逻辑从 reset(gen) 开始。这将初始化随机数发生器，确保每次运行程序时，用 random(gen) 初始化的数字将是不同的。

下一步是运行循环：

• 输出猜测的指令
• 读取该行
• 将其转换为 randRange 。
• 将其与数字进行核对

如果数字匹配， incorrect 被设置为 False ，导致循环的下一次迭代退出。

最后，程序在退出前会打印出对猜测正确性的确认：

begin
   reset(gen);
   num := random(gen);
   while incorrect loop
       Put_Line ("Guess a number between 1 and 100");
       declare
          guess_str : String := Get_Line (Current_Input);
       begin
          guess := randRange'Value (guess_str);
       end;
       if guess < num then
           Put_line("Too low");
       elsif guess > num then
           Put_line("Too high");
       else
           incorrect := False;
       end if;
   end loop;
   Put_line("That's right");
end Game;

编译程序

编译 Ada 程序的最简单方法是使用 gnatmake ：

$ gnatmake game.adb
aarch64-linux-gnu-gcc-10 -c game.adb
aarch64-linux-gnu-gnatbind-10 -x game.ali
aarch64-linux-gnu-gnatlink-10 game.ali

这将生成一个名为 game 的二进制文件。

运行程序

程序的每次运行都会有一些不同。这是一个例子：

$ ./game 
Guess a number between 1 and 100
50
Too low
Guess a number between 1 and 100
75
Too low
Guess a number between 1 and 100
82
Too low
Guess a number between 1 and 100
90
Too high
Guess a number between 1 and 100
87
Too low
Guess a number between 1 and 100
88
That's right

学习 Ada

这个“猜数字”游戏是学习新的编程语言的一个很好的入门程序，因为它以一种相当直接的方式锻炼了几个常见的编程概念。通过在不同的编程语言中实现这个简单的游戏，你可以展示这些语言的一些核心概念，并比较它们的细节。

你有喜欢的编程语言吗？你会如何用它来写“猜数字”的游戏？请关注本系列文章，看看你可能感兴趣的其他编程语言的例子吧！