Python的模式匹配

python的模式匹配

当我们使用if...elif...else时，面对较多条件就会出现if...elif...elif...elif...elif...elif...else会写很长的一段代码，导致我们代码的可读性变差。

即针对若干种情况我们可以使用match语句（类似于C语言的switch多分支语句）。

例如我们用学生成绩来展示，一个学生的成绩只能是A、B、C、D：

score = 'A'
if score == 'A':
    print('score is A.')
elif score == 'B':
    print('score is B.')
elif score == 'C':
    print('score is C.')
else:
    print('invalid score.')

如果用match语句改写，则改写如下：

score = 'A'

match score:
    case 'A':
        print('score is A.')
    case 'B':
        print('score is B.')
    case 'C':
        print('score is C.')
    case _: # _表示匹配到其他任何情况
        print('score input error.')

使用match语句时，程序会依次使用case匹配，并且在最后可以使用一个“_”来表示任意值。

复杂匹配

match语句除了可以匹配单个的值外，还可以匹配多个值和匹配一定范围，并且把匹配后的值绑定到变量：

age = 15

match age:
    case x if x < 10:
        print(f'< 10 years old: {x}')
    case 10:
        print('10 years old.')
    case 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18:
        print('11~18 years old.')
    case 19:
        print('19 years old.')
    case _:
        print('not sure.')

示例中第一个case x if x < 10表示当age < 10成立时匹配，且赋值给变量x，第二个case 10仅匹配单个值，第三个case 11|12|...|18能匹配多个值，用|分隔。

匹配列表

match语句还可以匹配列表，功能非常强大。

我们假设用户输入了一个命令，用args = ['gcc', 'hello.c']存储，下面的代码演示了如何用match匹配来解析这个列表：

args = ['gcc', 'hello.c', 'world.c']
# args = ['clean']
# args = ['gcc']

match args:
    # 如果仅出现gcc，报错:
    case ['gcc']:
        print('gcc: missing source file(s).')
    # 出现gcc，且至少指定了一个文件:
    case ['gcc', file1, *files]:
        print('gcc compile: ' + file1 + ', ' + ', '.join(files))
    # 仅出现clean:
    case ['clean']:
        print('clean')
    case _:
        print('invalid command.')

第一个case ['gcc']表示列表仅有'gcc'一个字符串，没有指定文件名，报错；

第二个case ['gcc', file1, *files]表示列表第一个字符串是'gcc'，第二个字符串绑定到变量file1，后面的任意个字符串绑定到*files（它表示至少指定一个文件）

第三个case ['clean']表示列表仅有'clean'一个字符串；

最后一个case _表示其他所有情况。