前言

match 语法是 pyhton 3.10 新加入的 模式匹配 语法，重点是 模式匹配 ，这不是简单的分支匹配。我其实从来都没有用过它，不过之前有小伙伴说起，就去看看。

实战就是学习的捷径，今天我们通过一个文本控制小球移动的小功能，学习 match 语法。

• 输入 "走 上 下 右 "，回车后，下方小球会按文本指令行动
• 也可以输入 "走 上下右"
• 也可以输入 "走 上-10 下-50-red 右-100" ，控制每一次移动的距离和颜色

源码获取回复 "python" 即可

结构匹配

程序很简单，打开 main.py ，我们只需要在开始的 create_action 函数中，返回各种 Action.方法调用结果即可。

• 行8：界面每次输入框中按回车，就会触发此函数
• 行8：参数 input 就是界面输入框的内容

比如，直接调用 build_go ，可以控制小球移动：

现在输入任何内容，小球总是往右移动。

这当然不是我们想要的。现在需要加入一些判断，实现 "走 右" 的指令。

最简单就是使用 if 判断：

注意到吗，我们需要先判断文本按空格划分后的列表结构(必须得有2个元素)：

这是我认为 python 中使用 match 语法的一个重要场景，结构匹配(序列匹配)。

所以不要拿那种等值匹配的例子与 match 比较，那种场景用字典匹配不香吗

看看 match 模式匹配：

• 行9： match 关键字，右边是待验证的值，这里直接按空格分隔。也就是待匹配的是一个列表
• 行10： case 表达一次验证，右边是验证表达式。这里的匹配表达式同时做了前面 if 的结构匹配逻辑。也就是说，只有值只有2个元素的情况，并且第一个元素值是 "走"，才会进入这个 case 。同时，进行解包，变量 dir 是第二个元素的值。
• 行12：case _ ，通常用于表示不管什么情况，都能匹配，因此一般放到最后。

当然，现在不完全等价前面的 if 写法。此时少了两个细节判断，我们一个个来。

怎么判断输入的第一个元素不是 "走" 的情况？既然如果第一个元素是 "走" 的话，自然进入第一个 case，那么只需要下面补充另一个 case 即可捕捉其他情况：

• 行13-14：注意，仍然需要捕捉2个元素的输入，因此使用 [go,_] 表示两个元素。这里可以使用其他方式表达，比如 (go, _) 或 go, _
• 我们希望在提示信息中显示当前输入的第一个元素，因此定义变量即可捕捉。
• 第二个元素我们不关心，所以用 _

但是，怎么判断第二个元素，是 "上" "下" "左" "右" 中的一个？

条件判断

case 第一个表达式之后，可以接一个 if 判断：

很直观，其实，上面的 case 相当于做了几个事情：

1. 判断列表得有2个元素
2. 解包各个元素，并判断第一个元素必须是 "走"。第二个元素到 dir 变量
3. 判断 dir 变量值

但是，现在如果输入 "走 x" ，无法提示第二个方向输入错误。因此，还要补一个 case:

当然你也可以在第一个 case 里面加判断

现在可以看到 match 的特点：

• 越是具体的匹配(限制条件)，越是靠上
• 避免了嵌套的判断

不过，上面的代码判断次数上，其实是不等价于 文章开篇的 if 写法。也就是说，其实每个 case 都重复做了 解包、判断长度、判断值等一系列操作。

所以说，用 if 也可以写出一样的整体结构，只不过每个判断结构中的语法没有 match 简洁。

继续完成后续的功能，看看 match 还提供了什么特殊能力。

不定个数匹配

现在只能支持一个方向，太麻烦了，希望 "走 上 下 左 右" ，小球可以按顺序执行行动。那就是说，不仅仅是2个元素，而是：

• 第一个元素必须是 "走"
• 后面可以无数个元素。但有限制 "必须合法的方向"

• 行10： case 模式中，第二个元素 *dirs ，就与 python 的解包规则一样，从第二个元素开始，后续所有元素都被收集成一个列表，放到 dirs 变量中
• 行11：返回多个指令

现在效果是可以了，但每次输入方向时，每个方向之间需要空格分开，太麻烦了，如果可以直接输入 "走 上下左右" 就好了。

你可能会想，python 中其实字符串就是单个字符的集合，比如下面的代码是成立的：

此时应该总是会走第一个 case 吧。实际上 match 不会做这种隐式转换。如果输入 "走 上下左右" ，会进入第二个 case：

or 模式

case 模式匹配中，可以指定多个匹配模式：

• 行10：使用 | 可以同时定义多个匹配规则，只要其中一个规则匹配，则会走右边的 if 。注意，多个规则中使用的变量必须相同。

也就是，此时变量 dirs 可能是 str 或 str 列表。从智能提示就可以看出来：

现在 "走" 开始的指令已经可以了。但总是需要先输入 "走" ，太麻烦了，如果直接输入 "上下左右" ，就应该识别出来是 "走" 指令啊。

简单：

目前为止，我们一直在匹配列表(输入内容按空格分隔)。在 match 语法的使用场景中，对字典的匹配，也是我认为的一个重要场景。

上面的例子代码，在 main.py 文件中。字典匹配的实现在 main_by_dict_match.py

字典匹配

我们把解析流程修改一下：

• 专门有函数负责第一层解析，返回一个字典。
• 字典总有一个 action 键值对，表示具体指令。比如 "走"、"还原" 等
• 针对不同的命令，字典有不同的键值对

解析成字典的函数，问人工智能"好朋友"就可以了：

• 用到的都是前面的知识

单独实现函数的好处是，很容易测试和定位问题：

有了命令信息字典，现在看看怎么使用 match 对字典匹配：

• 行10：match 右边填入字典
• 行11：字典的匹配模式很简单，只要字典中包含列出的键值对，就通过(还需要通过右边的 if 判断)。这里，只要字典有 action 和 cmds 的 key，并且 action 值是 "走" ，即可匹配。后面的 if 判断进一步验证里面的 cmds

场景

每个新语法，都是为了解决某种场景而设计。从这个案例中可以看到，我们不必把所有处理逻辑集中到一个 match 中。而是适当把逻辑拆分一下。

对于非结构匹配需求，我认为没太多必要使用 match 。而是可以考虑使用字典匹配。

match 最大的限制在于， case 表达式是固定的，无法在程序运行的时候动态改变。因此它适合用在固定模式的匹配上。

不要忘记一键三连。你的点赞、收藏、关注，是我创作的动力。