Python 之 match 表达式

Python 从 3.10 版本开始增加了 match 语句，和其他语言常见的 switch 语句极其相似，但功能更加强大。

本文通过实例，了解下其用法。

基本的 match 语句

def http_code(status):`    `match status:`        `case 400 | 404 | 418:`            `return "40x request"`        `case 200 | 216:`            `return "20x request"`        `case 500 | 503:`            `return "50x request"`        `case _:`            `return "other codes"``   ``print(http_error(404))  # 40x request

不同的选项可以用“或”运算写在一起。
匹配了一个 case 后就不会匹配其他 case 了。
不同数据类型可以混合使用。
_ 匹配剩余的任意情况。

带 if 语句的 case

def check_num(num, guard):`    `match num:`        `case 1 | 2 | 3 if guard == True:`            `print("in case 135")`        `case _:`            `print("there is something wrong")``   ``check_num(2, False)``check_num(2, True)``check_num(5, True)

如果 if 条件语句不通过，会继续匹配后边的 case。

带as语句的case

go_to = "east"``match go_to:`    `case "north" | "south" | "east" | "west" as direction:`        `print("go", direction)  # go east

使用as语句，在同时多个匹配条件时，可以知道匹配的具体是谁。

匹配枚举类型

from enum import Enum``   ``   ``class Color(Enum):`    `RED = 'red'`    `GREEN = 'green'`    `BLUE = 'blue'``   ``   ``color = Color('green')``   ``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 :(")``

匹配序列

point = (0, 8)``   ``match point:`    `case (0, 0):`        `print("Origin")`    `case (0, y):`        `print(f"Y={y}") # Y=8`    `case (x, 0):`        `print(f"X={x}")`    `case (x, y):`        `print(f"X={x}, Y={y}")`    `case _:`        `raise ValueError("Not a point")

可以匹配元组 (tuple) 或列表 (list)，按顺序逐位匹配，如果对应位置是个变量，就把传入的内容对应位置的值提取出来。

这种情况也可以用if条件句，且被提取出来的变量可以用到条件中。

序列的通配符提取

point = (0, 1, 8, 8, 8, 8)``match point:`    `case (0, 0):`        `print("0, 0")`    `case (0, 1, *numbers):`        `print(0, 1, numbers)  # 0 1 [8, 8, 8, 8]``   `    `case _:`        `print("Error")

匹配了前两位是 0，1，后边的会提取到 numbers 列表变量。

匹配字典

point = {"x":2, "y":4 , "z":9}``   ``match point:`    `case {"x":2,"y":y}:`        `print(f"Y={y}")  # Y=4`    `case _:`        `print("Something else")

和列表一样，按 key 名称，部分匹配，部分提取。同时可以看到被匹配的变量可以多出内容，match 只关心它需要的。

字典的通配符提取

my_nu = {"x": 1, "y": 2, "z": 3, "o": 4}``match my_nu:`    `case {"x": 1, "y": 1}:`        `print("x:1, y:1")`    `case {"x": 1, "y": 2, **nums}:`        `print("x:1, y:2", nums)

nums变量是个字典，匹配了x，y后，其他所有键值对都会放入nums中。

同时可以指定匹配的数据类型：

actions = [`    `{"text": "Any class is a valid match target", "color": "green"},`    `{"text": "Any class is a valid match target", "color": 7},``   ``]``for action in actions:`    `match action:`        `case {"text": str(message), "color": str() as c}:`            `print("message:", message, "color:", c)`        `case _:`            `print("Unsupported action")

有两种格式可以选择：str(message) 和 str() as c

匹配类

class Point:`    `__match_args__ = ('x', 'y')`    `def __init__(self, x, y):`        `self.x = x`        `self.y = y``   ``def where_is(point):`    `match point:`        `case Point(0, 0):  # Point(x=0, y=0):`            `print("Origin")`        `case Point(0, y):  # Point(x=0, y=y):`            `print(f"Y={y}")`        `case Point(x, 0):  # Point(x=x, y=0):`            `print(f"X={x}")`        `case Point():`            `print("Somewhere else")`        `case _:`            `print("Not a point")``   ``point = Point(0,9)``where_is(point)

类的匹配也很有意思，如果类内定义了 __match_args__ 成员变量，就可以按其定义的属性顺序按位置参数的形式匹配；如果没有定义这个变量，也可以用关键字参数直接匹配（注释中的形式）。同时也可以做到部分用于匹配，部分用于提取值。

这种匹配我理解的匹配方式是，用 case 后边的关键字名称（直接获得或者从 __match_args__ 中获得）从传入的 point 实例中取得对应的属性进行匹配。

把类嵌入序列进行匹配

class Point:`    `__match_args__ = ('x', 'y')``   `    `def __init__(self, x, y):`        `self.x = x`        `self.y = y``   ``   ``points = [Point(0, 9), Point(0, 5)]``   ``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")

参考：

https://docs.python.org/3/tutorial/controlflow.html#match-statements

https://peps.python.org/pep-0636/

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