Python 3.10 版本 match-case 尝鲜体验！

剧照 | 《兰心大剧院》

就在国庆期间( 2021年10月4日)，Python 终于正式发布了 3.10 版本，看了下这个版本的一些特性，最受关注的应该就是结构模式匹配了吧？也就是大家所熟悉的switch-case，写错了不好意思，是 match-case。

下边是最简单的一个 match-case 的例子，看起来是不是非常的直观简洁？

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")


对这个功能满怀期待的我，赶紧就下载升级了 3.10 的 Python 赶紧试用，可没想到在我深入的体验过后，我从最开始的期待，变成了敬畏。

敬畏，是因为这样一个看似简单的新功能，却有着不少的学习成本，并且对 结构模式匹配 半知半解的人来说，会增大代码出错的概率，并不是大数人都能轻松驾驭的。

我为什么会这么说呢？我会在文章最后来简述我的观点。

鉴于大多数人，都没有实际用过这种结构模式匹配，我会从 升级 3.10 开始教大家如何尝鲜这个新功能，然后我会详细的介绍 match-case 的使用方法。

1. 升级 3.10 新版本

我本机的电脑上目前的 Python 版本是 3.9.1 的

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


由于这边我使用的是 mac，因此我从官网上下载的是 Python 3.10 的 pkg 文件，如果是 win 的用户，可以下载相应的 msi 或者 exe 文件。

下载链接我贴在下边，可以直接访问下载

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


我下载好安装文件后，双击安装，之后就双击下载的 pkg 文件，进入安装流程

一路点击继续，该同意的同意一下，出现如下提示表示安装成功。

再次在终端上确认下是否升级成功

在上面我已经贴出一个 match-case 的最简单示例，这边就直接跳过简单示例，来说说那些比较特殊的用法。

在 Python 3.10 中其实有新增一个 联合类型操作符|，但这个只能用于类型，具体的用法，我会在下一篇文章中做详细的介绍，本篇文章还是集中于 match-case 的使用。

在学习match-case 的时候，你会发现，也有一个类似于联合类型操作符的用法，但请你要注意区别，它并不是联合类型操作，而是在 match-case 下独有的or模式操作符|，它可以将多个具体相同逻辑的 case 语句简写成同一个

match status:
case 401 | 403 | 404:
print("Not allowed")
case _:
print("Something's wrong with the internet")
3. 通配符匹配任意对象

match-case 的出现有利于提高代码的可读性，让你的代码更加优雅，但同时要使用好它，也是有一些门槛的，特别是通配符的使用。

下边我举一些例子来进行讲解

在如下代码中，使用了通配符_和 可变参数中的*符号

import sys

match sys.argv[1:]:
case ["quit"]:
print("exit")
case ["create", user]: # 创建单个用户
print("create", user)
case ["create", *users]: # 批量创建多个用户
for user in users:
print("create", user)
case _:
print("Sorry, I couldn't understand the argv")


最后一个 case 中的_并不作为变量名，而表示一种特殊的模式，在前面的 case 中都未命中的情况下，该 case 会是最后的保障，能确保命中，它相当于 Go 语言中的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 "大专":
fmt.Println("我是大专生")
default:
fmt.Println("学历未达标..")
}
}
4. 使用可变参数 *args

第二个 case 和 第三个 case 非常的像，区别在于第三个 case中users前加了个*，他跟原 Python 函数中的可变参数是一个用法，会匹配列表的多个值。

在该中表示可以从命令行参数中批量创建用户。

在 match-case 中相应的 case 若有运行到，对应的变量是会被创建的。比如

在如下代码中，**rest会匹配到所有的 args 中的 key 和 value

若你希望使用 case 仅对对象的长度做一些匹配，可以使用下面这样的方式

• [*_]匹配任意长度的list;

• (, , *_)匹配长度至少为 2 的tuple。

对于类对象的匹配，下边这个例子足够简单，不再讲解。

在上边基本介绍完了 match-case 的使用方法，如需更详细的内容，不如去通读下 PEP 636(https://www.python.org/dev/peps/pep-0636/) 的内容。

在文章最开始的时候，我说过开发者应该对这些新特性心存敬畏，match-case 这样一个看似简单的新功能，却有着不少的学习成本，如果对结构模式匹配半知半解的人来说，可能会增大代码出错的概率，并不是大数人都能轻松驾驭的。

之所以会这么说，是因为 match-case 在面对不同的对象，它的匹配的规则也有所不同。

• 当 match 的对象是一个 list 或者 tuple 的时候，需要长度和元素值都能匹配，才能命中，这就是为什么下面这个例子走的是第三个 case 而不是第二个 case。

• 当 match 的对象是一个 dict 的时候，规则却有所不同，只要 case 表达式中的 key 在所 match 的对象中有存在，即可命中。

• 而当 match 的对象是类对象时，匹配的规则是，跟 dict 有点类似，只要对象类型和对象的属性有满足 case 的条件，就能命中。

因此在写 match-case 的时候，最大的难点可能就是如何把握这个顺序，才能确保你写的代码不会翻车。

我个人总结一些规律，仅供大家参考：

• list 或者 tuple：应该从不格式到严格

• dict 或者 object：应该从严格到不严格

在经过半天时间的尝鲜后，我有了一些自己的理解，分享给大家，不知道我的理解有没有问题，但我依然建议大家在充分了解 match-case 的匹配规则后，再去使用它。

还不过瘾？试试它们

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