最近發(fā)布的 Python 3.10 中的 Match-Case，其實(shí)沒(méi)那么簡(jiǎn)單
最近發(fā)布的 Python 3.10 的所有主要新特性中最重要就是 Match-Case 語(yǔ)法。
有些人仍然認(rèn)為 Python 不需要“switch-case”語(yǔ)法。甚至 Guido 本人也不支持在 Python 中添加這種語(yǔ)法。但是，為什么它仍然在這個(gè)新版本中發(fā)布？在我看來(lái)，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(yǔ)言那樣的“switch case”。
在本文中，我將使用 7 個(gè)示例來(lái)演示新語(yǔ)法的靈活性和“pythonic”，希望它能幫助你更容易理解它。如果你對(duì) 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(diǎn)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(yǔ)法的基本用例開(kāi)始。假設(shè)我們正在編寫一些代碼來(lái)將 HTTP 狀態(tài)代碼轉(zhuǎn)換為錯(cuò)誤消息，我們可以使用 match-case 語(yǔ)法如下：
事實(shí)上，對(duì)于這個(gè)特定的例子，match-case 沒(méi)有比 if-else 語(yǔ)法帶來(lái)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(rèn)為它不會(huì)被添加。讓我們繼續(xù)用更多的例子來(lái)看看它可以有多大的靈活性。
2. 默認(rèn)情況
它的意思是類似于大多數(shù)其他語(yǔ)言中的 switch-case 語(yǔ)法，因此它必須具有“默認(rèn)情況”。當(dāng)沒(méi)有定義的 case 可以匹配時(shí)，將執(zhí)行“default case”中的代碼。
Python以其風(fēng)格實(shí)現(xiàn)了這一要求。它使用代表匿名變量的下劃線“_”?；驹硎悄涿兞靠梢浴捌ヅ洹比魏螙|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(rèn)情況并顯示“其他錯(cuò)誤”。
3. 合并案例
如果有時(shí)我們有多個(gè)案例需要合并怎么辦？換句話說(shuō)，這些是不同的情況，但我們處理它們的方式應(yīng)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(gè)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(cuò)誤都視為身份驗(yàn)證問(wèn)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(lái)了。假設(shè)我們正在使用 match-case 語(yǔ)法編寫告警邏輯。它接受一個(gè)列表作為參數(shù)。第一個(gè)元素是時(shí)間。比如有“早上”、“下午”和“晚上”，第二個(gè)元素是我們需要做的動(dòng)作。
但是，我們可能希望告警提醒我們同時(shí)做多件事。因此，我們希望在列表中傳遞多個(gè)動(dòng)作，以便告警可以提醒我們將所有動(dòng)作一一執(zhí)行。這是實(shí)現(xiàn)這種要求的代碼。
在這個(gè)例子中，我們只有兩種情況。第一種情況不需要過(guò)多解釋，因?yàn)樗皇窃噲D匹配單一動(dòng)作的情況。在第二種情況下，我們?cè)谧兞俊癮ctions”前面放了一個(gè)星號(hào)，這樣它就可以匹配列表中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作！
5. 子模式
有時(shí)，我們可能希望在模式中包含模式。具體來(lái)說(shuō)，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(shí)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(shí)間”與這 3 項(xiàng)中的一項(xiàng)不匹配，則告訴用戶該時(shí)間無(wú)效。
在上面的代碼中，它表明我們可以使用一對(duì)括號(hào)將我們想要匹配的“模式”括起來(lái)，并使用管道來(lái)分隔這些模式。如果它不匹配給定的 3 個(gè)“時(shí)間”之一，則將執(zhí)行默認(rèn)情況。
為什么那里有一個(gè)問(wèn)號(hào)？我故意添加它是因?yàn)槲蚁霃?qiáng)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(gè)“參考”。
讓我們添加一個(gè)“as”關(guān)鍵字，后跟一個(gè)變量，這個(gè)變量將作為引用。
6. 條件模式
我們需要讓這個(gè)告警更加“智能”。到了晚上，讓我們顯示一些消息來(lái)感謝用戶完成一天的工作。因此，我們?cè)谏厦娴拇a中又添加了一個(gè) case 來(lái)只匹配“evening”。
讓我們讓這個(gè)警報(bào)更加智能，以鼓勵(lì)用戶“工作與生活平衡”。因此，當(dāng)用戶晚上想工作或?qū)W習(xí)時(shí)，鬧鐘會(huì)建議用戶休息一下。
7. 匹配對(duì)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(jué)，它是“match-case”而不是“switch-case”，因?yàn)椤皃attern”永遠(yuǎn)是關(guān)鍵。
讓我們有一個(gè)更復(fù)雜的例子。是的，讓我們使用 match-case 來(lái)匹配一個(gè)對(duì)象。
我編一個(gè)簡(jiǎn)單的用例。創(chuàng)建了一個(gè)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(yǔ)法來(lái)匹配來(lái)自此類的實(shí)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(duì)象進(jìn)行測(cè)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(duì)象的屬性輕松匹配這些對(duì)象！
總結(jié)
在本文中，我介紹了 Python 3.10 中引入的新語(yǔ)法“match-case”，以及它是多么靈活和強(qiáng)大。我相信掌握這種新語(yǔ)法將有助于我們?cè)诳勺x性方面編寫更好的代碼。
●微軟太良心，這次對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)下手了！
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