前言

众所周知，大多数语言都是 switch-case 语句，但是作为红极一时的 Python，它却没有。今天，它终于来了。2021 年 2 月 8 日，指导委员会通过了 PEP 634, PEP635, PEP636，至此，Python 总算拥有了功能和 switch-case 相同的 match-case， 我们再也不用再写一连串的 if-else 了。

展示

单个匹配

即用一个参数同多种属性进行比较。

def http_error(status):
    match status:
        case 400:
            return "Bad request"
        case 401:
            return "Unauthorized"
        case 403:
            return "Forbidden"
        case 404:
            return "Not found"
        case 418:
            return "I'm a teapot"
        case _:
            return "Something else"

如上，其中 case _意为当其他 case 都无法匹配时，就匹配这条，可以达到永远不会匹配失败的效果。

多个匹配

即使用 | 将多个匹配值组合起来。

  ...
        case 401|403|404:
            return "Not allowed"

模式匹配

模式也可以是解包操作，用于绑定变量。

# 主题表达式是一个(x, y)元组
match point:
    case (0, 0):
        print("Origin")
    case (0, y):
        print(f"Y={y}")
    case (x, 0):
        print(f"X={x}")
    case (x, y):
        print(f"X={x}, Y={y}")
    case _:
        raise ValueError("Not a point")

注意，第一个模式中有两个字面量，可以看作是上述普通模式的加强版。但是后两个模式有些不同，元组中一个是字面量一个是变量，这个变量会捕获主题元组中的值。同理，第四个模式 case (x, y) 会捕获两个值，这在理论上与解包作业相似，就如同 point(x, y) = point。

数据类型匹配

如果使用了结构数据类，比如 dataclasses，可以用类似于构造函数 类名+参数列表 的形式，但是用来捕获变量。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

def whereis(point):
    match point:
        case Point(0, 0):
            print("Origin")
        case Point(0, y):
            print(f"Y={y}")
        case Point(x, 0):
            print(f"X={x}")
        case Point():
            print("Somewhere else")
        case _:
            print("Not a point")

关键字参数匹配

也可以使用关键字参数。下列关于 y, var 的模式都是等价的，并且都将属性绑定到了变量上。

Point(1, var)
Point(1, y=var)
Point(x=1, y=var)
Point(y=var, x=1)

模式嵌套

模式可以被简单粗暴的嵌套起来，例如我们有一组 points 的列表，就可以像这样匹配。

match points:
    case []:
        print("No points")
    case [Point(0, 0)]:
        print("The origin")
    case [Point(x, y)]:
        print(f"Single point {x}, {y}")
    case [Point(0, y1), Point(0, y2)]:
        print(f"Two on the Y axis at {y1}, {y2}")
    case _:
        print("Something else")

条件模式

给模式添加 if 从句以充当门卫。如果为假，就移步到下一个 case。注意，模式捕获值发生在从句执行前。

match point:
    case Point(x, y) if x == y:
        print(f"Y=X at {x}")
    case Point(x, y):
        print(f"Not on the diagonal")

子模式

子模式可以使用 as 捕获。

case (Point(x1, y1), Point(x2, y2) as p2): ...

常量模式

模式可以使用命名的常量，且必须使用.以防止被解释为捕获变量。

from enum import Enum
class Color(Enum):
    RED = 0
    GREEN = 1
    BLUE = 2

match color:
    case Color.RED:
        print("I see red!")
    case Color.GREEN:
        print("Grass is green")
    case Color.BLUE:
        print("I'm feeling the blues :(")

等同 is

某些字面量会被特殊对待，例如 None, False, True，是使用 is 完成匹配的。

例如：

match b:
    case True:
        print("Yes!")

就完全等价与这样

    ...
    if b is True:
        print("Yes!")