Python 3.10 版本 match-case 嘗鮮體驗！

就在國慶期間( 2021年10月4日)，Python 終于正式發(fā)布了 3.10 版本，看了下這個版本的一些特性，最受關(guān)注的應(yīng)該就是 結(jié)構(gòu)模式匹配 了吧？也就是大家所熟悉的switch-case，寫錯了不好意思，是 match-case。

下邊是最簡單的一個 match-case 的例子，看起來是不是非常的直觀簡潔？

def?http_error(status):
????match?status:
????????case?400:
????????????print("Bad?request")
????????case?404:
????????????print("Not?found")
????????case?418:
????????????print("I'm?a?teapot")
????????case?_:
????????????print("Something's?wrong?with?the?internet")

對這個功能滿懷期待的我，趕緊就下載升級了 3.10 的 Python 趕緊試用，可沒想到在我深入的體驗過后，我從最開始的期待，變成了敬畏。

敬畏，是因為這樣一個看似簡單的新功能，卻有著不少的學(xué)習(xí)成本，并且對 結(jié)構(gòu)模式匹配 半知半解的人來說，會增大代碼出錯的概率，并不是大數(shù)人都能輕松駕馭的。

我為什么會這么說呢？我會在文章最后來簡述我的觀點。

鑒于大多數(shù)人，都沒有實際用過這種 結(jié)構(gòu)模式匹配，我會從 升級 3.10 開始教大家如何嘗鮮這個新功能，然后我會詳細的介紹 match-case 的使用方法。

?1. 升級 3.10 新版本

我本機的電腦上目前的 Python 版本是 3.9.1 的

$?/usr/local/bin/python3?--version
Python?3.9.1

由于這邊我使用的是 mac，因此我從官網(wǎng)上下載的是 Python 3.10 的 pkg 文件，如果是 win 的用戶，可以下載相應(yīng)的 msi 或者 exe 文件。

下載鏈接我貼在下邊，可以直接訪問下載

mac:?https://www.python.org/ftp/python/3.10.0/python-3.10.0-macos11.pkg
win:?https://www.python.org/ftp/python/3.10.0/python-3.10.0-amd64.exe

我下載好安裝文件后，雙擊安裝，之后就雙擊下載的 pkg 文件，進入安裝流程

一路點擊繼續(xù)，該同意的同意一下，出現(xiàn)如下提示表示安裝成功。

再次在終端上確認下是否升級成功

?2. or 模式的使用

在上面我已經(jīng)貼出一個 match-case 的最簡單示例，這邊就直接跳過簡單示例，來說說那些比較特殊的用法。

在 Python 3.10 中其實有新增一個 聯(lián)合類型操作符 | ，但這個只能用于類型，具體的用法，我會在下一篇文章中做詳細的介紹，本篇文章還是集中于 match-case 的使用。

在學(xué)習(xí)match-case 的時候，你會發(fā)現(xiàn)，也有一個類似于聯(lián)合類型操作符的用法，但請你要注意區(qū)別，它并不是聯(lián)合類型操作，而是在 match-case 下獨有的 or模式操作符 | ，它可以將多個具體相同邏輯的 case 語句簡寫成同一個

match?status:
????case?401?|?403?|?404:
????????print("Not?allowed")
????case?_:
????????print("Something's?wrong?with?the?internet")

?3. 通配符匹配任意對象

match-case 的出現(xiàn)有利于提高代碼的可讀性，讓你的代碼更加優(yōu)雅，但同時要使用好它，也是有一些門檻的，特別是通配符的使用。

下邊我舉一些例子來進行講解

在如下代碼中，使用了通配符 _ 和 可變參數(shù)中的 ?* 符號

import?sys

match?sys.argv[1:]:
????case?["quit"]:
????????print("exit")
????case?["create",?user]:?????#?創(chuàng)建單個用戶
????????print("create",?user)
????case?["create",?*users]:??#?批量創(chuàng)建多個用戶
????????for?user?in?users:
????????????print("create",?user)
????case?_:
????????print("Sorry,?I?couldn't?understand?the?argv")

最后一個 case 中的 _ 并不作為變量名，而表示一種特殊的模式，在前面的 case 中都未命中的情況下，該 case 會是最后的保障，能確保命中，它相當于 Go 語言中的 default 分支。

import?"fmt"

func?main()?{
????education?:=?"本科"

????switch?education?{
????case?"博士":
????????fmt.Println("我是博士")
????case?"研究生":
????????fmt.Println("我是研究生")
????case?"本科":
????????fmt.Println("我是本科生")
????case?"大專":
????????fmt.Println("我是大專生")
????default:
????????fmt.Println("學(xué)歷未達標..")
????}
}

?4. 使用可變參數(shù) *args

第二個 case 和 第三個 case 非常的像，區(qū)別在于第三個 case中 users 前加了個 *，他跟原 Python 函數(shù)中的可變參數(shù)是一個用法，會匹配列表的多個值。

在該中表示可以從命令行參數(shù)中批量創(chuàng)建用戶。

在 match-case 中相應(yīng)的 case 若有運行到，對應(yīng)的變量是會被創(chuàng)建的。比如

?5. 使用可變參數(shù) **kv

在如下代碼中，**rest 會匹配到所有的 args 中的 key 和 value

?6. 長度的匹配方式

若你希望使用 case 僅對對象的長度做一些匹配，可以使用下面這樣的方式

• [*_] 匹配任意長度的 list;

• (, , *_) 匹配長度至少為 2 的 tuple。

?7. 類對象的匹配

對于類對象的匹配，下邊這個例子足夠簡單，不再講解。

?8. 匹配要注意順序

在上邊基本介紹完了 match-case 的使用方法，如需更詳細的內(nèi)容，不如去通讀下 PEP?636(https://www.python.org/dev/peps/pep-0636/)?的內(nèi)容。

在文章最開始的時候，我說過開發(fā)者應(yīng)該對這些新特性 心存敬畏，match-case 這樣一個看似簡單的新功能，卻有著不少的學(xué)習(xí)成本，如果對 結(jié)構(gòu)模式匹配 半知半解的人來說，可能會增大代碼出錯的概率，并不是大數(shù)人都能輕松駕馭的。

之所以會這么說，是因為 match-case 在面對不同的對象，它的匹配的規(guī)則也有所不同。

• 當 match 的對象是一個 list 或者 tuple 的時候，需要長度和元素值都能匹配，才能命中，這就是為什么下面這個例子走的是第三個 case 而不是第二個 case。

• 當 match 的對象是一個 dict 的時候，規(guī)則卻有所不同，只要 case 表達式中的 key 在所 match 的對象中有存在，即可命中。

• 而當 match 的對象是類對象時，匹配的規(guī)則是，跟 dict 有點類似，只要對象類型和對象的屬性有滿足 case 的條件，就能命中。

因此在寫 match-case 的時候，最大的難點可能就是如何把握這個順序，才能確保你寫的代碼不會翻車。

我個人總結(jié)一些規(guī)律，僅供大家參考：

• list 或者 tuple：應(yīng)該從不格式到嚴格

• dict 或者 object：應(yīng)該從嚴格到不嚴格

在經(jīng)過半天時間的嘗鮮后，我有了一些自己的理解，分享給大家，不知道我的理解有沒有問題，但我依然建議大家在 充分了解 match-case 的匹配規(guī)則 后，再去使用它。