Python 3.10來(lái)了，switch語(yǔ)法終于出現

不用再自己琢磨如何實(shí)現 switch 功能了。

對于從事數據科學(xué)和人工智能領(lǐng)域的人們來(lái)說(shuō)，Python 是大家的首選編程語(yǔ)言。根據最近的一項調查，27% 的程序員開(kāi)發(fā)職位要求掌握 Python 語(yǔ)言，今年年初這一數字還只是 18.5%。

Python 流行的原因在于其擁有非常直觀(guān)的能力：這門(mén)語(yǔ)言擁有大量的庫、足夠高的生產(chǎn)效率，還相對易于學(xué)習。去年 10 月，Python 的 3.9 版正式發(fā)布了，從字典更新 / 合并到添加新的字符串方法，再到 zoneinfo 庫的引入，Python 3.9 添加了許多新特性.

Python3.10 的第二個(gè) alpha 版本也已于去年 11 月初發(fā)布，相比于不久前發(fā)布的 3.9 版本，新版本對類(lèi)型注釋擴展、zip、位計數、字典映射又有了新的改進(jìn)。就在昨天，Python 3.10 beta 版發(fā)布了，新的 beta 版最大的亮點(diǎn)可能就是引入了 switch-case 語(yǔ)句。

Python 3.10 beta 版新改進(jìn)

Switch 語(yǔ)句存在于很多編程語(yǔ)言中，但 Python 編程語(yǔ)言不支持 Switch 語(yǔ)句。早在 2016 年，PEP 3103 就被提出，建議 Python 支持 switch-case 語(yǔ)句。然而，在調查中發(fā)現很少人支持該特性，Python 開(kāi)發(fā)人員放棄了它。

時(shí)間在推到 2020 年，Python 的創(chuàng )始人 Guido van Rossum，提交了顯示 switch 語(yǔ)句的第一個(gè)文檔，命名為 Structural Pattern Matching，見(jiàn) PEP 634 。

如今，隨著(zhù) Python 3.10 beta 版的發(fā)布，終于將 switch-case 語(yǔ)句納入其中。

帶圓括號的上下文管理器：現在支持在上下文管理器中跨多行使用括號進(jìn)行延續。也可以在所包含組的末尾使用逗號。

with (
    CtxManager1() as example1,
    CtxManager2() as example2,
    CtxManager3() as example3,
):
    ...

錯誤消息 - NameErrors：當打印由 interpreter 引發(fā)的 NameError 時(shí)，PyErr_Display() 將在引發(fā)異常的函數中提供相似變量名的建議：

PEP 634 結構模式匹配：模式匹配允許用戶(hù)在 match 后面跟隨數個(gè) case 語(yǔ)句。當在程序執行 match-case 時(shí)，有匹配的語(yǔ)句，程序就會(huì )進(jìn)入相應的 case 語(yǔ)句來(lái)執行操作。

match-case 語(yǔ)法和操作：模式匹配的通用語(yǔ)法是：

match subject:
    case <pattern_1>:
        <action_1>
    case <pattern_2>:
        <action_2>
    case <pattern_3>:
        <action_3>
    case _:
        <action_wildcard>

match 語(yǔ)句接受一個(gè)表達式，并將其值與作為一個(gè)或多個(gè) case 塊給出的連續模式進(jìn)行比較。match-case 示例如下：

http_code = "418"
match http_code:
    case "200":
        print("OK")
        do_something_good()
    case "404":
        print("Not Found")
        do_something_bad()
    case "418":
        print("I'm a teapot")
        make_coffee()
    case _:
        print("Code not found")

下圖是 match-case 語(yǔ)句執行示意圖。程序會(huì )檢查多個(gè) case 條件，并根據在變量 http_code 中找到的值執行不同的操作。

同樣的，你也可以使用一組 if-elif-else 語(yǔ)句來(lái)構建相同的邏輯：

http_code = "418"
if http_code == "418":
    print("OK")
    do_something_good()
elif http_code == "404":
    print("Not Found")
    do_something_bad()
elif http_code == "418"
    print("I'm a teapot")
    make_coffee()
else:
    print("Code not found")

然而，通過(guò)使用 match-case 語(yǔ)句，刪除了 http_code == 的重復執行，當測試許多不同的條件時(shí)使用 match-case，http_code == 看起來(lái)更加清晰。

我們可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)了解模式匹配：用 C、Java 或 JavaScript（以及許多其他語(yǔ)言）中的 switch 語(yǔ)句將對象（數據對象）與文本（模式）進(jìn)行匹配。switch 語(yǔ)句通常用于將對象 / 表達式與包含文字的 case 語(yǔ)句進(jìn)行比較。

雖然使用嵌套 if 語(yǔ)句的命令式指令系列可以用來(lái)完成類(lèi)似于結構模式匹配的任務(wù)，但它不如聲明式方法那么清晰。相反，聲明性方法聲明了匹配所需滿(mǎn)足的條件，并且通過(guò)其顯式模式更具可讀性。雖然結構模式匹配可以以最簡(jiǎn)單的形式使用，將變量與 case 語(yǔ)句中的文本進(jìn)行比較，但它對 Python 的真正價(jià)值在于它對對象類(lèi)型和大小的處理。

match-case 可以說(shuō)是此次 Python 3.10 beta 版本最大的亮點(diǎn)。對于這種表達式，有人喜歡，有人憎惡。在 Python 還不支持 switch-case 之前，大家可能都是使用字典進(jìn)行相關(guān)操作。有人說(shuō) switch 除了讀著(zhù)方便，沒(méi)什么優(yōu)點(diǎn)；還有人說(shuō) Python 的閉包機制，dict 的 value 可以是帶閉包的函數，這樣就使得表達能力比 switch-case 更上一層樓；但總歸 Python 3.10 beta 版本納入了 switch-case，為開(kāi)發(fā)者提供了另一種選擇。

更多詳細信息，請參考：https://docs.python.org/3.10/whatsnew/3.10.html

參考鏈接：https://towardsdatascience.com/switch-case-statements-are-coming-to-python-d0caf7b2bfd3