模式匹配

模式 - 图1

廖雪峰
资深软件开发工程师，业余马拉松选手。

当我们用if ... elif ... elif ... else ...判断时，会写很长一串代码，可读性较差。 如果要针对某个变量匹配若干种情况，可以使用match语句。 例如，某个学生的成绩只能是A、B、C，用if语句编写如下： 
  1. score = 'B'
  2. if score == 'A':
  3.     print('score is A.')
  4. elif score == 'B':
  5.     print('score is B.')
  6. elif score == 'C':
  7.     print('score is C.')
  8. else:
  9.     print('invalid score.')
如果用match语句改写，则改写如下： 
  1. score = 'B'
  3. match score:
  4.     case 'A':
  5.         print('score is A.')
  6.     case 'B':
  7.         print('score is B.')
  8.     case 'C':
  9.         print('score is C.')
  10.     case _: # _表示匹配到其他任何情况
  11.         print('score is ???.')
使用match语句时，我们依次用case xxx匹配，并且可以在最后（且仅能在最后）加一个case _表示“任意值”，代码较if ... elif ... else ...更易读。

复杂匹配

match语句除了可以匹配简单的单个值外，还可以匹配多个值、匹配一定范围，并且把匹配后的值绑定到变量：

  1. age = 15
  3. match age:
  4.     case x if x < 10:
  5.         print(f'< 10 years old: {x}')
  6.     case 10:
  7.         print('10 years old.')
  8.     case 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18:
  9.         print('11~18 years old.')
  10.     case 19:
  11.         print('19 years old.')
  12.     case _:
  13.         print('not sure.')
在上面这个示例中，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。 可见，match语句的case匹配非常灵活。

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： 
  1. args = ['gcc', 'hello.c', 'world.c']
  2. # args = ['clean']
  3. # args = ['gcc']
  5. match args:
  6.     # 如果仅出现gcc，报错:
  7.     case ['gcc']:
  8.         print('gcc: missing source file(s).')
  9.     # 出现gcc，且至少指定了一个文件:
  10.     case ['gcc', file1, *files]:
  11.         print('gcc compile: ' + file1 + ', ' + ', '.join(files))
  12.     # 仅出现clean:
  13.     case ['clean']:
  14.         print('clean')
  15.     case _:
  16.         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（符号*的作用将在函数的参数中讲解），它实际上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。 可见，match语句的匹配规则非常灵活，可以写出非常简洁的代码。

参考源码

do_match.py