Python match…case 语句

match…case 语句允许我们根据表达式的值执行不同的操作。

Python 中 match...case 语句的语法是：

match expression:

  case value1:
    # code block 1 

  case value2:
    # code block 2 

  ...

这里，expression 是要评估的值或条件。

如果 expression 等于

• value1，则执行 代码块 1。
• value2，则执行 代码块 2。

在 match 语句中，只有一个选项会被执行。一旦找到匹配项，对应的代码块就会运行，其余的则会被跳过。

注意：match..case 语句是在 Python 3.10 中引入的，不适用于旧版本。它类似于其他编程语言（如 C++ 和 Java）中的 switch…case 语句。

现在，让我们看几个 match..case 语句的例子。

示例 1：Python match...case 语句

operator = input("Enter an operator: ")

x = 5
y = 10

match operator:
    case '+':
        result = x + y
    case '-':
        result = x - y
    case '*':
        result = x * y
    case '/':
        result = x / y        

print(result)

输出 1

Enter an operator: *
50

operator 变量存储用户输入，表示一个数学运算符。match 语句评估 operator 的值并运行相应的代码块。

如果 operator 是

• + : 执行 result = x + y。
• - : 执行 result = x - y。
• * : 执行 result = x * y。
• / : 执行 result = x / y。

虽然此程序适用于输入 +、-、* 和 /，但如果我们输入任何其他字符作为运算符，则会导致错误。

输出 2

Enter an operator: %
ERROR!
NameError: name 'result' is not defined

我们收到此错误是因为输入值（%）与任何 case 都不匹配。

为了解决这个问题，我们可以使用默认情况。

默认情况

我们使用默认情况，如果所有 case 都不匹配，则执行默认情况。下面是默认情况的使用方法：

match expression:

   case value1:
      ....
   case value2:
      ...
   case _:     # default case
      ....

这里，_ 代表默认情况。

让我们使用默认情况解决上面的错误。

示例 2：默认情况

operator = input("Enter an operator: ")

x = 5
y = 10

match operator:
    case '+':
        result = x + y
    case '-':
        result = x - y
    case '*':
        result = x * y
    case '/':
        result = x / y
    case _:
         result = "Unsupported operator"

print(result)

输出

Enter an operator: %
Unsupported operator

用流程图理解 Python match...case

使用 match...case 与 | 运算符

Python 中的 match...case 语句非常灵活。例如，可以使用 | 运算符在 case 子句中将表达式与多个值进行匹配。

例如，

status = int(input("Enter the status code: "))

match status:
    case 200 | 201 | 202:
        print("Success")
    case 400 | 401 | 403:
        print("Client error")
    case 500 | 501 | 502:
        print("Server error")
    case _:
        print("Unknown status")

输出 1

Enter the status code: 500
Server error

输出 2

Enter the status code: 700
Unknown status

在每个 case 中，| 运算符用于匹配多个值。如果 status 值与某个 case 中的任何值匹配，则执行该 case 中的代码。

• 200 | 201 | 202: 如果状态为 200、201 或 202，则打印 "成功"。
• 400 | 401 | 403: 如果状态为 400、401 或 403，则打印 "客户端错误"。
• 500 | 501 | 502: 如果状态为 500、501 或 502，则打印 "服务器错误"。

在 Case 中使用 Python if 语句

在 Python 中，我们还可以在 case 子句中使用 if 语句。这称为守卫，它为表达式添加了一个额外的条件。

如果守卫条件（if 语句）评估为 False，则 match 语句会跳过该 case 并继续到下一个。

例如，

subject = input("Enter a subject: ")
score = int(input("Enter a score: "))

match subject:
    # if score is 80 or higher in Physics or Chemistry
    case 'Physics' | 'Chemistry' if score >= 80:
        print("Excellent in Science!")
        
    # if score is 80 or higher in English or Grammar
    case 'English' | 'Grammar' if score >= 80:
        print("Excellent in English!")

    # if score is 80 or higher in Maths
    case 'Maths' if score >= 80:
        print("Excellent in Maths!")
        
    case _:
        print(f"Needs improvement in {subject}!")

输出 1

Enter a subject: Chemistry
Enter a score: 95
Excellent in Science!

这里，执行了 case 'Physics' | 'Chemistry' if score >= 80:，因为 subject 匹配 "Chemistry"，并且 score 95 满足 if 条件（score >= 80）。

在 case 子句中，我们使用 if 语句添加了一个额外的条件。这里，它检查 score 是否为 80 或更高。

注意：当我们在 case 中使用 if 语句时，if 条件仅在找到 case 匹配后才进行评估。