Python的结构化模式匹配

Python 3.10 版本引入了一项新功能，叫做结构化模式匹配。这其实就是一种条件逻辑，可以让我们根据不同的条件执行不同的代码。

比如说，我想根据用户的午餐订单来显示不同的消息：

lunch_order = input("What would you like for lunch? ")

match lunch_order:
    case 'pizza':
        print("Pizza time!")
    case 'sandwich':
        print("Here's your sandwich")
    case 'taco':
        print('Taco, taco, TACO, tacotacotaco!')
    case _:
        print("Yummy.")

在这里，程序会检查 lunch_order 的值，并与不同的情况进行匹配。一旦找到匹配项，就会执行相应的代码。比如用户输入 "pizza"，程序就会显示"Pizza time!"。

最后一个情况中的下划线 _ 是一个通配符，可以匹配任何值。如果输入的值没有匹配到前面的任何一种，就会执行这个通配符对应的代码。

或模式

在 Python 的模式匹配中，我们还可以用 or 模式来匹配多个可能的值。比如：

lunch_order = input("What would you like for lunch? ") 

match lunch_order:
    # --snip--
    case 'taco':
        print('Taco, taco, TACO, tacotacotaco!')
    case 'salad' | 'soup':
        print('Eating healthy, eh?')
    case _:
        print("Yummy.")

在这个例子中，如果用户输入 "salad" 或 "soup"，程序就会显示 "Eating healthy, eh?"。

捕获模式

首先，我们来看看怎么用Python来做一个午餐点餐的程序。我们的目的是，无论用户输入什么，我们都能给出一个回应。看这个例子：

lunch_order = input("你想吃什么午餐？") 

match lunch_order:
    # 这里还有其他代码
    case 'salad' | 'soup':
        print('吃得健康哦！')
    case order:
        print(f"享受你的{order}。")

在这个代码里，如果用户输入的不是我们列出的菜单上的东西，比如不是沙拉或汤，我们就用 case order: 这行来捕获他们的输入。这样用户输入什么，我们就回应什么。

部分捕获

我们还可以只捕获用户输入的一部分。比如说，我们想让程序能处理类似“草莓冰淇淋”这样的输入，我们可以这样写：

lunch_order = input("你想吃什么午餐？")
if ' ' in lunch_order:
    lunch_order = lunch_order.split(maxsplit=1)

match lunch_order:
    case (flavor, 'ice cream'):
        print(f"这是你的成熟{flavor}午餐。")
    # 这里还有其他代码

这段代码会把输入分成两部分，如果第二部分是"ice cream"，第一部分就会被捕获为 flavor。

注意点

使用捕获模式时，有一个小陷阱。在模式中的所有没有修饰的变量名，都会被用来捕获值。这意味着，如果你想使用某个变量的值，你需要使用点操作符来指定它。看这个例子：

class Special:
    TODAY = 'lasagna'

lunch_order = input("你想吃什么午餐？")

match lunch_order:
    case Special.TODAY:
        print("今天的特餐很棒！")
    case 'pizza':
        print("披萨时间！")

守卫语句

最后，我想向你们展示一个叫做“守卫语句”的技巧。这是一个额外的条件语句，只有在满足这个条件时，模式才会匹配。比如说，我们想让程序能特别处理“冰淇淋”这个词，我们可以这样写：

class Special:
    TODAY = 'lasagna'

lunch_order = input("你想吃什么午餐？")

match lunch_order:
    # 这里还有其他代码
    case 'salad' | 'soup':
        print('吃得健康哦！')
    case ice_cream if 'ice cream' in ice_cream:
        flavor = ice_cream.replace('ice cream', '').strip()
        print(f"这是你的成熟{flavor}午餐。")
    case order:
        print(f"享受你的{order}。")

在这个例子里，如果用户输入的词里包含"ice cream"，程序就会特别处理。

希望这个小教程对你们有帮助！通过这些例子，你可以看到Python模式匹配的强大之处，以及它如何帮助我们更好地处理数据和用户的输入。

Python模式匹配总结

在Python中，模式匹配有点像“魔法”，很容易让人爱不释手。但记住，不要滥用哦！结构化模式匹配特别适合在多种可能的模式中检查一个主题，但就像午餐订单中的“冰淇淋”情形，当主题的可能值变得复杂时，它的局限性就显现出来了。如果你不确定是否需要在某个场景使用结构化模式匹配，那就坚持使用条件语句吧。