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模式匹配 match语句(仅在 Python 3.10及以上版本 中可用)

• Python 3.10 及以上版本中才引入了 match 语句
• 用于简化复杂的条件判断和数据解构；类似于其他语言中的 switch-case 语句，但功能更强大，支持 结构化模式匹配 （Structural Pattern Matching）

基本语法

# match subject:
#     case pattern1:
#         #当 subject 匹配 pattern1 时执行的代码
#     case pattern2:
#         #当 subject 匹配 pattern2 时执行的代码
#     ...
#     case _:
#         # 当 subject 不匹配时任何前面的模式时执行的代码

基本匹配操作

• 匹配常量
  可以匹配 单个值 ：

x = 902match x:case 902:print('Happy birthday!')case _:print('this is not my birthday')

也可以匹配 多个值 ，多个值之间用 | 分隔：

x = -2match x:case 0:print('x等于0')case 1|2|3|4:print('x为正数')case -1|-2|-3|-4:print('x为负数')case _:print('shayebushi')

• 匹配变量

point = (0,0)
# point = (1,-1)match point:case (x,y):print(f'Coordinates are ({x},{y})')
#如果 point 是一个包含两个元素的元组，会将元组的值分别赋给 x 和 y 变量上并打印坐标

• 匹配元组

# tuple = () # 输出: 空元组
tuple = (1,) # 输出: 单元素元组，元素为 1
# tuple = (1, 2) # 输出: 双元素元组，元素为 1，2
# tuple = (1, 2, 3, 4, 5) # 输出: 多个元素元组，前两个为 1 和 2，剩余 （3, 4，5）match tuple:case ():print("空元组")case (x,):print(f"单元素元组，元素为 {x}")case (x, y):print(f"双元素元组，元素为 {x} 和 {y}")case (x, y, *rest):print(f"多个元素元组，前两个为 {x} 和 {y}，剩余 {rest}")

• 匹配列表
  假设用户输入一个命令，用 args = [‘gcc’,‘hello.c’] 存储，用 match 匹配来解析这个列表

args = ['gcc','hello.c','world.c']
# args = ['clean']
# args = ['gcc']
match args:# 如果列表中仅有 'gcc' 字符串，没有指定文件名，报错：case ['gcc']:print('gcc: missing source file(s).')# 出现gcc，且至少指定了一个文件：# 列表第一个字符串是 'gcc'，第二个字符串赋给变量 files，后面的所有任意个字符串绑定到 *files(表明至少指定一个文件)case ['gcc',file1,*files]:print('gcc compile:' + file1 + ',' + ','.join(files))# 列表仅有 'clean'一个字符串：case ['clean']:print('clean')# 其他所有情况case _:print('invalid command.')

• 匹配字典

d = {'name':'echo','age':'24'}match d:case {"name": name, "age": age}:print(f"用户 {name}，年龄 {age}")case {"error": code}:print(f"错误码: {code}")case _:print("未知格式")

• 条件匹配
  可以在 case 语句中使用 if 来添加额外的条件（守卫条件），只有当模式匹配且守卫条件为 True 时，才会执行相应的代码块

# value = 0
value = 10
# value = -10match value:case x if x < 0:print("负数")case x if x == 0:print("零")case x if x > 0:print("正数")

应用场景

• 处理复杂的条件分支：多个复杂的条件需要判断时
• 解析数据结构：解析JSON数据、处理复杂的配置文件
• 状态机实现：根据不同状态和事件进行状态转换的判断