深入理解最新Python中的Match Case
有些人仍然認為 Python 不需要“switch-case”語法。 甚至 Guido 本人也不支持在 Python 中添加這種語法。但是,為什么它仍然在這個新版本中發(fā)布? 在我看來,原因可以從名稱中找到,它被稱為“match case”而不是像大多數(shù)編程語言那樣的“switch case”。
在本文中,我將使用 7 個示例來演示新語法的靈活性和“pythonic”,希望它能幫助你更容易理解它。如果你對 Python 3.10 中的其他功能感興趣,可以查看之前的文章。喜歡本文點贊支持,歡迎文末加群暢聊。
1. 基礎(chǔ)
在任何花哨的東西之前,讓我們從這種新語法的基本用例開始。假設我們正在編寫一些代碼來將 HTTP 狀態(tài)代碼轉(zhuǎn)換為錯誤消息,我們可以使用 match-case 語法如下:
事實上,對于這個特定的例子,match-case 沒有比 if-else 語法帶來任何好處,如下所示。
def http_error(status): if status == 400: return "Bad request" elif status == 401: return "Unauthorized" elif status == 403: return "Forbidden" elif status == 404: return "Not found" else: return "Unknown status code"
如果它只能做這樣的事情,我認為它不會被添加。 讓我們繼續(xù)用更多的例子來看看它可以有多大的靈活性。
2. 默認情況
它的意思是類似于大多數(shù)其他語言中的 switch-case 語法,因此它必須具有“默認情況”。 當沒有定義的 case 可以匹配時,將執(zhí)行“default case”中的代碼。
Python以其風格實現(xiàn)了這一要求。 它使用代表匿名變量的下劃線“_”。 基本原理是匿名變量可以“匹配”任何東西。
讓我們看看下面的例子。
在上面的代碼中,我們添加了默認情況并顯示“其他錯誤”。
3. 合并案例
如果有時我們有多個案例需要合并怎么辦? 換句話說,這些是不同的情況,但我們處理它們的方式應該是相同的。
在 Python 中,我們可以使用管道“|” 將這些案例合并為一個案例。 它也被視為“或”關(guān)系。
在上面的代碼中,我們將 401 和 403 錯誤都視為身份驗證問題,因此我們可以將它們組合到匹配案例中。
4. 列表中的通配符
更有趣的事情來了。 假設我們正在使用 match-case 語法編寫告警邏輯。它接受一個列表作為參數(shù)。 第一個元素是時間。 比如有“早上”、“下午”和“晚上”,第二個元素是我們需要做的動作。
但是,我們可能希望告警提醒我們同時做多件事。 因此,我們希望在列表中傳遞多個動作,以便告警可以提醒我們將所有動作一一執(zhí)行。
這是實現(xiàn)這種要求的代碼。
在這個例子中,我們只有兩種情況。 第一種情況不需要過多解釋,因為它只是試圖匹配單一動作的情況。 在第二種情況下,我們在變量“actions”前面放了一個星號,這樣它就可以匹配列表中的一個或多個動作!
5. 子模式
有時,我們可能希望在模式中包含模式。 具體來說,我們希望匹配案例將流分類為特定的“案例”。 但是,在該模式中,我們想要添加更多限制。
還記得我們已經(jīng)定義了一天中的“時間”必須是“早上”、“下午”或“晚上”嗎? 讓我們將此限制添加到匹配案例代碼中。 如果“時間”與這 3 項中的一項不匹配,則告訴用戶該時間無效。
在上面的代碼中,它表明我們可以使用一對括號將我們想要匹配的“模式”括起來,并使用管道來分隔這些模式。
如果它不匹配給定的 3 個“時間”之一,則將執(zhí)行默認情況。
為什么那里有一個問號? 我故意添加它是因為我想強調(diào)解決方案。 通常,匹配子模式之一然后引用它完全匹配的模式并不容易。 但是,我們可以在 Python 中擁有這個“參考”。
讓我們添加一個“as”關(guān)鍵字,后跟一個變量,這個變量將作為引用。
6. 條件模式
我們需要讓這個告警更加“智能”。 到了晚上,讓我們顯示一些消息來感謝用戶完成一天的工作。因此,我們在上面的代碼中又添加了一個 case 來只匹配“evening”。
讓我們讓這個警報更加智能,以鼓勵用戶“工作與生活平衡”。 因此,當用戶晚上想工作或?qū)W習時,鬧鐘會建議用戶休息一下。
7. 匹配對象
到目前為止,我們已經(jīng)探索了很多, 我猜你可能有這樣的感覺,它是“match-case”而不是“switch-case”,因為“pattern”永遠是關(guān)鍵。
讓我們有一個更復雜的例子。 是的,讓我們使用 match-case 來匹配一個對象。
我編一個簡單的用例。 創(chuàng)建了一個名為“Direction”的類,用于保持水平(東或西)和垂直(北或南)軸上的方向。
class Direction: def __init__(self, horizontal=None, vertical=None): self.horizontal = horizontal self.vertical = vertical
現(xiàn)在,我們要使用 match-case 語法來匹配來自此類的實例并根據(jù)屬性顯示一條消息。
def direction(loc): match loc: case Direction(horizontal='east', vertical='north'): print('You towards northeast') case Direction(horizontal='east', vertical='south'): print('You towards southeast') case Direction(horizontal='west', vertical='north'): print('You towards northwest') case Direction(horizontal='west', vertical='south'): print('You towards southwest') case Direction(horizontal=None): print(f'You towards {loc.vertical}') case Direction(vertical=None): print(f'You towards {loc.horizontal}') case _: print('Invalid Direction')
然后,讓我們從類中創(chuàng)建一些對象進行測試。
d1 = Direction('east', 'south') d2 = Direction(vertical='north') d3 = Direction('centre', 'centre')
結(jié)果表明,match-case 可以根據(jù)這些對象的屬性輕松匹配這些對象!
總結(jié)
在本文中,我介紹了 Python 3.10 中引入的新語法“match-case”,以及它是多么靈活和強大。我相信掌握這種新語法將有助于我們在可讀性方面編寫更好的代碼。
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