Python 3.10 中的“match...case”语法详解

“match...case”语法类似于其他面向对象语言中的 switch 语句，它旨在使结构与 case 的匹配更容易。

让我们开始.

语法

“match...case”语法如下：

def greeting(message):
match message.split():
case ["hello"]:
print("this message says hello")
case ["hello", name]:
print("This message is a personal greeting to {name}")
case _:
print("The message didn’t match with anything")

让我们通过语法来看看它是如何工作的。

我们创建的函数接受一个名为 message 的参数。match 关键字接受一个对象来比较列出的案例。

在我们的示例中，match 关键字接收一个字符串列表，这是 message.split() 操作的结果。为了进一步说明，假设我们这样调用函数：

greeting("hello")

该函数首先将这个字符串拆分为所有空格，并形成一个列表。对于上述输入，匹配运算符将使用 ["hello"] 列表。然后它将列表与每个案例进行比较。我们的第一个案例是：

case ["hello"]

我们的输入与此完全匹配，因此代码在这种情况下继续执行。

输出：

this message says hello

如果我们这样调用函数会怎样：greeting("hello George")？

使用该输入，匹配运算符将使用 ["hello", "George"] 列表来比较所有案例。第一种情况，case“hello”，将不匹配，因为比较列表中有两个元素，而不是一个。

结构匹配

匹配运算符匹配给定的表达式的结构,因此，由于 case 表达式的长度，我们的第一个 case 不匹配，即使比较表达式与列表中的第一个元素匹配。

第二种情况是 ["hello", name]。这就是我们的输入匹配的情况。如果你没有为 Python 提供一个文字值来匹配，它会将比较表达式中的任何值绑定到 case 表达式中的变量名。因此，在我们的示例中，name 将设置为 George。并且这种情况匹配（它有“hello”作为第一个元素，并且还有一个元素，它被绑定到 name），所以输出是：

This message is a personal greeting to George

现在让我们尝试像这样调用函数：greeting("hello George Johnson")。

比较表达式变为 ["hello", "George", "Johnson"]。现在让我们来看看每个案例。第一种情况失败，因为比较表达式中有 3 个元素，而不是 1。第二种情况以同样的方式失败；第二种情况期望看到一个长度为 2 的列表，其中第一个元素是“hello”。第一个元素其实是“hello”，但是比较表达式有3个元素，所以这个case不匹配。

剩下的唯一选项是下划线大小写，这是默认的匹配所有内容的大小写。把它想象成 switch 语句中的默认情况。如果比较表达式与其他任何内容都不匹配，它将始终与 _ 情况匹配。

下划线作为最后一种情况这种情况下的任何情况都不会运行，因为所有情况都将与下划线情况匹配。这类似于 if...else 中的 else 关键字。_ 大小写匹配所有内容，因为 Python 将 _ 识别为有效的变量名。所以就像我们匹配 case ["hello", name] 时，比较表达式将绑定到 _ name。在我们的特定情况下，_ 变量将保存值 ["hello", "George", "Johnson"]。

所以在我们最新的函数调用greeting("hello George Johnson")中，输出将是：

The message didn’t match with anything

高级用法

“match...case”语法是一个非常强大的工具，可用于比较许多不同的表达式和值。如果像我们在上面的示例中那样比较列表，那么可以使用更多的匹配功能。

在 case 表达式中，可以使用运算符将所有剩余元素放入变量中。例如：

comparison_list = ["one", "two", "three"]
match comparison_list:
case [first]:
print("this is the first element: {first}")
case [first, *rest]:
print("This is the first: {first}, and this is the rest: {rest}")
case _:
print("Nothing was matched")

在此代码段中，第二种情况将匹配并执行，输出为：

This is the first: one, and this is the rest: ["two", "three"]

还可以从两个或多个结构中组合案例分支，如下所示：

match comparisonList:
 case [first] | [first, "two", "seven"]:
 print("this is the first element: {first}")
 case [title, "hello"] | ["hello", title]:
 print("Welcome esteemed guest {title}")
 case [first, *rest]:
 print("This is the first: {first}, and this is the rest: {rest}")
 case _:
 print("Nothing was matched")

第一种和第二种情况由几个不同的表达式组成，比较表达式可以适合这些表达式以运行 case 分支。这提供了一些灵活性来组合分支。

我们还将介绍字典的“match...case”语法。匹配运算符将检查比较表达式是否包含 case 表达式中的属性。例如：

comparisonDictionary = {
 "John": "boy",
 "Jack": "boy",
 "Jill": "girl",
 "Taylor": "girl"
}
match comparisonDictionary:
 case {"John": "boy", "Taylor": "boy"}:
 print("John and Taylor are both boys")
 case {"John": "boy", "Taylor": "girl"}:
 print("Taylor is a girl and John is a boy")
 case _:
 print("Nothing matches")

输出：

Taylor is a girl and John is a boy

match 运算符将检查输入字典中是否存在 case 属性，然后检查值是否匹配。

总之，新的“match...case”运算符是 Python 开发人员在创建分支案例时可以利用的强大工具。有了它，你可以可靠地检查任何传入变量的结构，并确保你不会尝试访问变量上不存在的内容。

重要在字典匹配中，即使输入字典的属性多于 case 指定的属性，case 仍将匹配。

总之，新的“match...case”运算符是 Python 开发人员在创建分支案例时可以利用的强大工具。有了它，可以可靠地检查任何传入变量的结构，并确保不会尝试访问变量上不存在的内容。