Python 3.10新特性之match语句示例详解

Python 3.10带来了许多新的特性和语法糖，其中一项比较引人注目的是match语句。

match语句是Python 3.10中新增的一种模式匹配语句，它可以取代一些情况下使用if语句的方式，使得代码更加简洁易读。本文将详细讲解match语句的使用方法和示例。

基本语法

下面是match语句的基本语法：

match expr:
    case pattern1:
        # matching pattern1
    case pattern2:
        # matching pattern2
    ...
    case patternN:
        # matching patternN
    case _:
        # matching default pattern

match语句的语法比较简单，有一个expr表示要匹配的表达式。case后面跟着的是各种不同的模式匹配，最后一个case可以用_表示默认匹配，即没有匹配任何模式的情况下执行该语句块。

示例1：匹配常量值

我们可以使用match语句来进行常量值的匹配。例如，下面的示例将会根据星期的名称输出相应的数字：

def get_weekday_number(weekday_name: str) -> int:
    match weekday_name.lower():
        case "monday":
            return 1
        case "tuesday":
            return 2
        case "wednesday":
            return 3
        case "thursday":
            return 4
        case "friday":
            return 5
        case "saturday":
            return 6
        case "sunday":
            return 7
        case _:
            raise ValueError("Invalid weekday name")

在这个示例中，我们使用match语句匹配weekday_name的值。这里的case后面跟着的是字符串常量，如果weekday_name与任何一个常量匹配成功，则会返回相应的数字。如果没有匹配成功，则会抛出一个ValueError异常。

示例2：匹配类型

我们还可以使用match语句来对对象的类型进行匹配。例如，下面的示例将会根据不同的对象类型输出不同的信息：

class Rectangle:
    def __init__(self, width: int, height: int):
        self.width = width
        self.height = height


class Square:
    def __init__(self, side: int):
        self.side = side


def calculate_area(shape):
    match shape:
        case Rectangle(w, h):
            return w * h
        case Square(s):
            return s ** 2
        case _:
            raise ValueError("Unknown shape type")

在这个示例中，我们定义了两个类Rectangle和Square。而calculate_area函数接受一个参数shape，可以是Rectangle或Square类型的对象。match语句检查shape的类型并匹配相应的模式来计算面积。如果shape不是已知类型，则会抛出一个ValueError异常。

总结

通过以上两个示例，我们可以看出match语句的使用方法相对简单，但它可以极大地简化代码。在实际开发中，我们可以利用match语句来提高代码的可读性和可维护性。