Python重大变化：match-case模式匹配

花下猫语：有很多人期待在 Python 中使用 switch-case 语句，Python 社区里针对它有过长达数年的讨论（PEP-275、PEP-3103），然而结论是不支持。我曾在文章《 》里专门讨论了此话题。在那篇文章末尾，我还介绍了当时仍在草案阶段的模式匹配语法。最近，官方终于通过了PEP，Python 将要迎来一次重大更新！match-case 与 switch-case 的结构相似，然而其思想与用途有着巨大差别。有人喜欢，有人憎恶。今天分享一篇文章，让大家见识一下这个新东西到底有什么本事？

作者：不羁的凉皮儿

来源：不羁的学习

前言

2021 年 2 月 8 日，指导委员会通过了 PEP 634, PEP635, PEP636，至此，Python 总算拥有了 match-case， 不用再写一连串的 if-else 了

嘿喂狗

#1

最简单的形式如下，将 match 主题表达式与一个或多个字面量模式进行比较

def http_error(status):
    match status:
        case 400:
            return "Bad request"
        case 401:
            return "Unauthorized"
        case 403:
            return "Forbidden"
        case 404:
            return "Not found"
        case 418:
            return "I'm a teapot"
        case _:
            return "Something else"

最后一个 case 中，case _:类似于 C 和 Java 中的default:，永远不会匹配失败，即当其他 case 都无法匹配时，匹配这条

#2

可以使用|将多个字面量组合起来表示或

        ...
        case 401|403|404:
            return "Not allowed"

#3

模式也可以是解包操作，用于绑定变量

# 主题表达式是一个(x, y)元组
match point:
    case (0, 0):
        print("Origin")
    case (0, y):
        print(f"Y={y}")
    case (x, 0):
        print(f"X={x}")
    case (x, y):
        print(f"X={x}, Y={y}")
    case _:
        raise ValueError("Not a point")

注意，第一个模式中有两个字面量，可以看作是上述普通模式的加强版。但是后两个模式有些不同，元组中一个是字面量一个是变量，这个变量会捕获主题元组中的值。同理，第四个模式case (x, y):会捕获两个值，这在理论上与解包作业相似，就如同point(x, y) = point

#4

如果使用了结构数据类，比如data classes，可以用类似于构造函数'类名+参数列表'的形式，但是用来捕获变量

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

def whereis(point):
    match point:
        case Point(0, 0):
            print("Origin")
        case Point(0, y):
            print(f"Y={y}")
        case Point(x, 0):
            print(f"X={x}")
        case Point():
            print("Somewhere else")
        case _:
            print("Not a point")

#5

也可以使用关键字参数。下列关于y, var的模式都是等价的，并且都将属性绑定到了变量上

Point(1, var)
Point(1, y=var)
Point(x=1, y=var)
Point(y=var, x=1)

#6

模式可以被简单粗暴的嵌套起来，例如我们有一组 points 的列表，就可以像这样匹配

match points:
    case []:
        print("No points")
    case [Point(0, 0)]:
        print("The origin")
    case [Point(x, y)]:
        print(f"Single point {x}, {y}")
    case [Point(0, y1), Point(0, y2)]:
        print(f"Two on the Y axis at {y1}, {y2}")
    case _:
        print("Something else")

#7

给模式添加 if 从句以充当门卫。如果为假，就移步到下一个 case。注意，模式捕获值发生在从句执行前

match point:
    case Point(x, y) if x == y:
        print(f"Y=X at {x}")
    case Point(x, y):
        print(f"Not on the diagonal")

#8

子模式可以使用as捕获

case (Point(x1, y1), Point(x2, y2) as p2): ...

#9

模式可以使用命名的常量，且必须使用.以防止被解释为捕获变量

from enum import Enum
class Color(Enum):
    RED = 0
    GREEN = 1
    BLUE = 2

match color:
    case Color.RED:
        print("I see red!")
    case Color.GREEN:
        print("Grass is green")
    case Color.BLUE:
        print("I'm feeling the blues :(")

#10

字面量会被特殊对待，例如None, False, True，是使用is完成匹配的

例如：

match b:
    case True:
        print("Yes!")

就完全等价于这样

    ...
    if b is True:
        print("Yes!")

多谢

关于 match-case 的用法可能已过时或理解不准确，如有错漏地方欢迎指正，共同学习，权威及最新信息可关注Guido 老爷子的官方 repo[1]

参考资料

[1]

Guido老爷子的官方repo:
https://github.com/gvanrossum/patma