match-case与if/elif/else(python)

if/elif/else语句应对一般场景，match-case主打复杂条件分支语句。

(笔记模板由python脚本于2024年01月28日 18:27:37创建，本篇笔记适合有一定编程基础，对python基础已比较扎实的coder翻阅)

【学习的细节是欢悦的历程】

Python 官网： python 前沿。可惜是英文原版。所以，我要练习英文阅读。🧐🧐”>https://www.python.org/
Free：大咖免费“圣经”教程《 python 完全自学教程》，不仅仅是基础那么简单……

地址：https://lqpybook.readthedocs.io/

自学并不是什么神秘的东西，一个人一辈子自学的时间总是比在学校学习的时间长，没有老师的时候总是比有老师的时候多。

—— 华罗庚

My CSDN主页、My HOT博、My Python 学习个人备忘录
好文力荐、老齐教室

等风来，不如追风去……

if/elif/else语句应对一般场景

match-case与if/elif

(match-case主打复杂条件分支语句)

本文质量分：

【

97 】

本文地址：
https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/135898639

CSDN质量分查询入口：http://www.csdn.net/qc

◆ match-case与if/elif/else(python)
- 1、缘起
- 2、if/elif/else
- 3、match-case
- - 3.1 简介
  - 3.2 语法模式
- 4、优&劣
- 5、完整源码(Python)
- 6、参考文章

◆ match-case与if/elif/else(python)

1、缘起

def selected_time(selected_value):    match selected_value:        case '0.5小时':            return 1800        case '1小时':            return 3600        case '1.5小时':            return 5400        case '2小时':            return 7200        case '2.5小时':            return 9000        case '3小时':            return 10800

在

csdn

csdn问答社区闲逛的时候，读到了上面那段

python

python代码。我学习python时间也不短了，还没见过match-case的语句块写法，甚至都不认为match、case是python关键字。

网搜过后才明白match-case是比if/elif/else更为复杂强大的条件分支语句块的写法。😋其条件表达语句，可以是比if/elif/else更为复杂的python对象或者python表达式。

认真学习过后，整理了本篇笔记。

回页目录

2、if/elif/else

当我们有一个判断条件的时候，显然用if语句比较方便有效。但当判断条件很多的时候，我们可以使用

语

句

if语句

if语句或者

语

句

if….elif语句

if….elif语句和

−

语

句

match-case语句

match−case语句。

if…elif语句_{(否则如果else if，在python中用的是}

elif

elif缩写的写法)和多个if语句的区别还是很大的，if…elif在任何一个环节满足条件的时候就将会终止判断，只处理一个满足条件的情况；而对于多个if语句，将会对每一个判断条件进行判断，自然而然会导致程序的执行效率降低。在多个判断条件的情况下，使用if…elif语句相对于使用多个if语句而言，可以减少程序的判断次数，提高效率。

if条件语句，将会顺序执行判断每个elif条件语句，直到找到条件为True的语句执行，不再理会后面的分支语句；依次比较完elif后，如果没有符合的语句将执行最后的

else

else语句。_{(else分支不是if语句必须，是可选操作。如无提供else，则不作任何操作。相当于if语句透明隐形。)}

if/

elif

elif/

else

else语句的详细用法，相对比较简单，且有大佬撰文详解。欲观详情，请点击下面蓝色文字跳转。

_{原文“Python中判断语句入门指南(if elif else语句)”链接：https://m.jb51.net/article/284357.htm}

回页目录

3、match-case

从Python 3.10.0 起，加进了新的

match

match-

case

case 语法。这个新的语法中文叫做“

结

构

模

式

匹

配

结构模式匹配

结构模式匹配” _{(Structural Pattern Matching)}，由于新特性内容很多，所以有三个PEP介绍她:

1

1

1. PEP 634 – Structural Pattern Matching Specification

介绍

m

a

t

c

h

match

match 语法和支持的模式；
2

2

2. PEP 635 – Structural$ Pattern Matching Motivation and Rationale

解释语法这么设计的理由；
3

3

3. PEP 636 – Structural Pattern Matching Tutorial

一个教程。介绍概念、语法和语义。

回页目录

3.1 简介

match-case类似 switch-case 这种语法，却不仅仅是 switch-case 。因为

Python

Python 有if/elif/else，可以实现某些语言中的 switch-case 一样的效果。

而

match

match-

case

case 却是另有大武功：支持复杂的结构化模式匹配，而且是超级版的，实现的思路与 switch-case 略有不同。(match 与 case 配合，由 case 从上到下将目标与语句中的每个模式进行比较，直到确认匹配，执行相应的模式下的语句。如果未确认完全匹配，则最终将通配符“”(如有提供)用作匹配情况。如所有的都不匹配且没有提供通配符“”，则相当于空操作，什么也不干。match-case的这顿操作就如同if/elif/else一样行云流水，丝绸般顺滑。)

模式由序列、映射、基本数据类型以及类实例构成。模式匹配使得程序能够从复杂的数据类型中提取信息、根据数据结构实现分支，并基于不同的数据形式应用特定的动作。

结

构

模

式

匹

配

结构模式匹配

结构模式匹配不仅仅是 switch，还可以实现更为复杂的功能，大大增加了控制流的清晰度和表达能力。

match

match-

case

case模式语法示例，请接着往下看——

回页目录

3.2 语法模式

match-case模式由序列、映射、基本数据类型以及类实例构成。

下

面

聊

各

种

模

式

的

语

法

特

点

：

下面聊聊各种模式的语法特点：

a

a

a. 字面量₍

L

i

t

e

r

a

l

Literal

Literal)模式

字面量₍

L

i

t

e

r

a

l

Literal

Literal)模式，就是使用

P

y

t

h

o

n

Python

Python自带的基本数据结构，如字符串、数字、布尔值和 None。

Python代码

回页目录

b

b

b. 恒定值₍

C

o

n

s

t

a

n

t

Constant

Constant

v

a

l

u

e

value

value)模式

恒定值₍

C

o

n

s

t

a

n

t

Constant

Constant

v

a

l

u

e

value

value)模式，这种模式主要匹配常量或者

e

n

u

m

enum

enum模块的枚举值。这里要注意，因为

c

a

s

e

case

case具有名称绑定的作用，所以不能直接使用诸如

p

i

pi

pi这种常量。

Python代码

回页目录

c

c

c、名称捕捉₍

C

a

p

t

u

r

e

Capture

Capture)模式

名称捕捉₍

C

a

p

t

u

r

e

Capture

Capture)模式，

m

a

t

c

h

match

match-

c

a

s

e

case

case语法可以将match后的对象，赋值给

c

a

s

e

case

case后的名称变量_(绑定)。但使用通配符_时不作绑定_{(不赋值到某个或者某些变量上)}。

值得注意的是，每个match-case语句块，只能有一条名称捕获语句_{(带条件守护的捕获}

c

a

s

e

case

case，由于不是全匹配，可以有多个，但得放在全匹配的前面，否则抛出异常)，且要放在最后一个case的位置，还不可以和通配符“_”语句共存。如果

全

匹

配

全匹配

全匹配名称捕获语句不是最后一条case，

p

y

t

h

o

n

python

python会抛出语法错误异常：SyntaxError: name capture ‘string’ makes remaining patterns unreachable_{(词霸机器翻译：名称捕获“}

s

t

r

i

n

g

string

string”使剩余的模式无法访问)。

Python代码

# 捕获模式 #
def matchDemo(s):
    
    match s:
        case string:
            return string
        case '梦缘精灵_cq':
            return '本段代码书写者是：梦幻精灵_cq'
            

if __name__ == '__main__':
    print('\n输出：', matchDemo(input('\n输入：').strip()))

抛出异常

代码正确的书写

# 捕获模式 #
def matchDemo(s):
    
    match s:
        case '梦幻精灵_cq':
            return '本段代码书写者是：梦幻精灵_cq'
        case string:
            return string


if __name__ == '__main__':
    print('\n输出：', matchDemo(input('\n输入：').strip()))

代码运行效果截屏图片

_{由代码运行效果截屏图片可见，除了输入“梦幻精灵_cq”会被匹配到第一个}

c

a

s

e

case

case外，其它字符串输入都被匹配且绑定到变量string了。

回页目录

d

d

d. 通配符₍

W

i

l

d

c

a

r

d

Wildcard

Wildcard)模式

通配符₍

W

i

l

d

c

a

r

d

Wildcard

Wildcard)模式，使用单下划线“_”匹配任何结果，但是不绑定_{(不赋值给单下划线变量“_”)}。使用通配符需求注意逻辑顺序，把范围小的放在前面，范围大的放在后面，防止不符合预期。

值得注意的是，每个

m

a

t

c

h

match

match-

c

a

s

e

case

case语句块，只能有一条通配符“_”语句，且要放在最后一个case的位置，还不可与

全

匹

配

全匹配

全匹配的捕获绑定语句共存_{(带条件守护的可以)}。如果通配符“_”语句不是最后一条

c

a

s

e

case

case，

p

y

t

h

o

n

python

python会抛出语法错误₍

S

y

n

t

a

x

E

r

r

o

r

SyntaxError

SyntaxError)：wildcard makes remaining patterns unreachable_{(词霸机器翻译：通配符使剩余的模式不可访问)}。

事

实

上

事实上

事实上，

c

a

s

e

case

case绑定到名称变量，效果与通配符“_”完全一致，只是通配符“_”不作绑定罢了。

Python代码

# 通配符“_”模式 #
def isNumber(num):
    
    match num:
        case 0:
            return '零'
        case 1:
            return '壹'
        case 2:
            return '贰'
        #case _:
            #return ''
        case not_one if len(str(not_one)) > 1:
            return '输入错误！'
        case _:
            return '叁-玖'


if __name__ == '__main__':
    print('\n输出：', isNumber(int(input('\n输入单个数字：'))))

代码运行效果截屏图片

_{由代码运行效果截屏图片可见，除了前面三个}

c

a

s

e

case

case分别单独匹配0、1、2，其余输入数字都被变量not_one匹配，但由于加入了

条

件

守

护

条件守护

条件守护语句，仅匹配多于一位的数字。漏下来的单个数字

3

3

3~

9

9

9，都被通配符“_”匹配到。

通配符“_”不在最后一个case报错_{(代码中被注释掉的那个}

c

a

s

e

case

case)

回页目录

e

e

e、序列₍

S

e

q

u

e

n

c

e

Sequence

Sequence)模式

可以在 match 里使用列表或者元组格式的结果，还可以按照 PEP 3132 – Extended Iterable Unpacking 里面使用 first, *rest = seq 模式来解包；

Python代码

回页目录

f

f

f. 映射₍

M

a

p

p

i

n

g

Mapping

Mapping)模式

映射₍

M

a

p

p

i

n

g

Mapping

Mapping)模式，其实就是

c

a

s

e

case

case后支持使用字典做匹配。

Python代码

回页目录

g

g

g. 类₍

C

l

a

s

s

Class

Class)模式

类₍

C

l

a

s

s

Class

Class)模式，就是

c

a

s

e

case

case后支持任何类对象做匹配。

Python代码

回页目录

h

h

h. 组合“Ⅰ”模式

m

a

c

t

h

macth

macth-

c

a

s

e

case

case语法中，可以使用|关键字将多个字面量组合起来表示或₍

o

r

or

or)的关系。 |关键字可以在一个

c

a

s

e

case

case条件语句行内存在多个，表示多个或关系。在

m

a

t

c

h

match

match-

c

a

s

e

case

case语法中，python没有设定表示

a

n

d

and

and关系的语法，但可以条件守护，变相实现了某个程度的and效果。

Python代码

def http_error(status):
    match status:
        case 400:
            return "Bad request"
        case 404:
            return "Not found"
        case 418:
            return "I'm a teapot"
        case 401 | 403 | 405:
            return "Not allowed"
        case _:
            return "Something's wrong"

if __name__ == '__main__':
    print(http_error(403))

代码运行效果截屏图片

_{示例代码的第四个}

c

a

s

e

case

case就相当于前面三个

c

a

s

e

case

case分支那样的单独写法，其实质就是401 or 403 or 405，401、403、405都会匹配这个

c

a

s

e

case

case分支。

回页目录

i

i

i. as模式

a

s

as

as模式，在早期其实是海象 ₍

W

a

l

r

u

s

Walrus

Walrus)模式，后来讨论后发现使用as关键字可以让这个语法更有优势。

a

s

as

as模式，其实是一种子模式，也就是在模式中包含模式，

c

a

s

e

case

case匹配的序列模式中包含子模式₍

a

s

as

as模式)。

a

s

as

as子模式在match语法里面是可以灵活组合的。

Python代码

def isName(s):
    
    match s:
        case name as a:
            return f"\n“{a}”，您好！"


if __name__ == '__main__':
    print(isName('梦幻精灵_cq'))

代码运行效果截屏图片

_{由示例代码可见，字符串参数s被}

c

a

s

e

case

case绑定到name变量，

n

a

m

e

name

name变量又被

a

s

as

as模式语法取别名a。最后后的结果就是，变量

n

a

m

e

name

name和

a

a

a都指向了字符串s，它们的

i

d

id

id不一样，但它们的值

v

a

l

u

e

value

value是同一个字符串。

回页目录

j

j

j. 条件守护(

g

u

a

r

d

guard

guard)模式

条件守护(

g

u

a

r

d

guard

guard)模式，即向模式添加条件语句。加入

i

f

if

if判断，叫做守护

g

u

a

r

d

guard

guard，这样可以让匹配作进一步判断，相当于实现了某个程度的

a

n

d

and

and效果。

Python代码

def isLevel(score):
    
    match score:
        case a if 95 < a <= 100:
            return 'A+'
        case a if 85 <= a < 95:
            return 'A'
        case b if  75 <= b < 85:
            return 'B'
        case b if 70<= b < 75:
            return 'B-'
        case b if 65 <= b < 70:
            return 'B--'
        case c if 60 <= c < 65:
            return 'C'
        case d if 0 <= d < 60:
            return 'D'
        case _:
            return '输入错误！'


if __name__ == '__main__':
    score = input('\n输入分数：').strip()
    print(isLevel(int(score)))

我这段评定考试成绩等级的代码，用

match

match-

case

case写出来，看起比

if/

elif

elif/

else

else还要复杂些，但这里略过不提，旨在说明条件守护的语法特点。我这里的每一个

case

case，实际上都匹配所有的输入情况，但在

case

case后加入了

if条件守护子模式语句，改变了

case

case的最终匹配结果。

if写法 #

def isLevel(score):
    
    if 95 < score <= 100:
        return 'A+'
    elif 85 <= score < 95:
        return 'A'
    elif  75 <= score < 85:
        return 'B'
    elif 70<= score < 75:
        return 'B-'
    elif 65 <= score < 70:
        return 'B--'
    elif 60 <= score < 65:
        return 'C'
    elif 0 <= score < 60:
        return 'D'
    else:
        return '输入错误！'

# 条件守护子模式示例2 #

def isName(s):
    
    match s:
        case name if name == '梦幻精灵_cq':
            return f"\n本段代码编撰者“{name}”，您好！"
        case name if name:
            return f"\n“{name}”，您不是本段代码编撰者。"
        case _:
            return f"\n输入错误！"
        

if __name__ == '__main__':
    s = input('\n输入：').strip()
    print(isName(s))

代码运行效果截屏图片

_第一个

c

a

s

e

case

case，拦截匹配特定字符串梦幻精灵_cq；第二个

c

a

s

e

case

case匹配非空字符串；最后一个

c

a

s

e

case

case，对空字符串报错。

我在这里只是简单罗列，旨在说明

match

match-

case

case与

if/elif/else

if/elif/else的不一样。其详细用法，大佬“代码输入中…”已在他的

csdn

csdn博文“Python 3.10里面的Match-Case语法详解”中讲得细致明白，可以点击蓝色文字跳转查阅。

回页目录

4、优&劣

if/elif/else语句应对一般场景，match-case主打复杂条件分支语句。

对于代码执行效率，我没有看到相关文章。我想当然地做了个

小

实

验

小实验

小实验：

将前面列出的那段
m

a

c

t

h

macth

macth-

c

a

s

e

case

case代码用if改写了一段。

def selected_time(selected_value):    match selected_value:        case '0.5小时':            return 1800        case '1小时':            return 3600        case '1.5小时':            return 5400        case '2小时':            return 7200        case '2.5小时':            return 9000        case '3小时':            return 10800        case _:            return '输入错误！'def selectedTime(string):        if string == '0.5小时':            return 1800        elif string == '1小时':            return 3600        elif string == '1.5小时':            return 5400        elif string == '2小时':            return 7200        elif string == '2.5小时':            return 9000        elif string == '3小时':            return 10800        else:            return '输入错误！'

分别用

for

for循环执行if和match代码块10000000次以统计用时。

循环执行代码块代码

def countTime(fun, string):
    start = time()
    
    for i in range(10000000):
        fun(string)
    
    return f"{time()-start:.6f} s"
    
if __name__ == '__main__':
    print('\nif elif用时:', countTime(selectedTime, '2.5小时'))
    #print('\nmatch case用时:', countTime(selected_time, '2.5小时'))

执行if/elif/else三次

执行match-case三次

由

试

验

结

果

试验结果

试验结果可见_{(试验的python环境完全相同，都是用前面列出的两段代码分别试验三次)}，

macth

macth-

case

case写法要比

if写法慢那么一丢丢。但，这点点差异，是执行1000w次代码块才拉出来的。正常的代码执行，两者的用时差异是

根

本

感

觉

不

到

的

根本感觉不到的

根本感觉不到的。

回页目录

5、完整源码(Python)

(源码较长，点此跳过源码)

回页首

6、参考文章

参考文章

Python中判断语句入门指南(if elif else语句)
if语句，if…else if语句和switch…case语句的区别和分析
Python 3.10里面的Match-Case语法详解
python：结构化模式匹配 match case，原文链接
Python中catch…case的用法
模式匹配Match…case…

回页首

上一篇：加载自定义模块_{(python加载自定义模块，系统抛出“找不到模块”异常提示信息)}

我的HOT博：

本次共计收集289篇博文笔记信息，总阅读量44.72w。数据采集于2023年12月11日 23:07:13，用时5分11.8秒。阅读量不小于4.0k的有17篇。

ChatGPT国内镜像站初体验：聊天、Python代码生成等
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/129035387
浏览阅读：6.2w
点赞：127 收藏：809 评论：71
(本篇笔记于2023-02-14 23:46:33首次发布，最后修改于2023-07-03 05:50:55)
让QQ群昵称色变的神奇代码
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/122566500
浏览阅读：5.8w
点赞：24 收藏：86 评论：17
(本篇笔记于2022-01-18 19:15:08首次发布，最后修改于2022-01-20 07:56:47)
Python列表(list)反序(降序)的7种实现方式
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/128271700
浏览阅读：9.9k
点赞：5 收藏：30 评论：8
(本篇笔记于2022-12-11 23:54:15首次发布，最后修改于2023-03-20 18:13:55)
pandas 数据类型之 DataFrame
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/124525814
浏览阅读：9.4k
点赞：7 收藏：34
摘要：pandas 数据类型之 DataFrame_panda dataframe。
(本篇笔记于2022-05-01 13:20:17首次发布，最后修改于2022-05-08 08:46:13)
个人信息提取(字符串)
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/124244618
浏览阅读：7.7k
摘要：个人信息提取(字符串)_python个人信息提取。
(本篇笔记于2022-04-18 11:07:12首次发布，最后修改于2022-04-20 13:17:54)
Python字符串居中显示
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/122163023
浏览阅读：7.2k
评论：1
罗马数字转换器|罗马数字生成器
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/122592047
浏览阅读：7.2k
(本篇笔记于2022-01-19 23:26:42首次发布，最后修改于2022-01-21 18:37:46)
斐波那契数列的递归实现和for实现
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/122355295
浏览阅读：5.6k
点赞：4 收藏：2 评论：8
回车符、换行符和回车换行符
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/123109488
浏览阅读：5.5k
点赞：2 收藏：3
摘要：回车符、换行符和回车换行符_命令行回车符。
(本篇笔记于2022-02-24 13:10:02首次发布，最后修改于2022-02-25 20:07:40)
python清屏
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/120762101
浏览阅读：5.3k
练习：字符串统计(坑：f‘string‘报错)
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/121723096
浏览阅读：5.1k
练习：尼姆游戏(聪明版/傻瓜式•人机对战)
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/121645399
浏览阅读：5.1k
点赞：14 收藏：44
我的 Python.color() (Python 色彩打印控制)
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/123194259
浏览阅读：4.6k
点赞：2 收藏：8
摘要：我的 Python.color() (Python 色彩打印控制)_python color。
(本篇笔记于2022-02-28 22:46:21首次发布，最后修改于2022-03-03 10:30:03)
练习：生成100个随机正整数
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/122558220
浏览阅读：4.6k
(本篇笔记于2022-01-18 13:31:36首次发布，最后修改于2022-01-20 07:58:12)
密码强度检测器
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/121739694
浏览阅读：4.4k
(本篇笔记于2021-12-06 09:08:25首次发布，最后修改于2022-11-27 09:39:39)
罗马数字转换器(用罗马数字构造元素的值取模实现)
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/122608526
浏览阅读：4.2k
(本篇笔记于2022-01-20 19:38:12首次发布，最后修改于2022-01-21 18:32:02)
练习：班里有人和我同生日难吗？(概率probability、蒙特卡洛随机模拟法)
地址：https://blog.csdn.net/m0_57158496/article/details/124424935
浏览阅读：4.0k
摘要：班里有人和我同生日难吗？(概率probability、蒙特卡洛随机模拟法)_生日模拟问题,计算频率,并画出随着试验次数n的增大,频率和理论概率的关系图。
(本篇笔记于2022-04-26 12:46:25首次发布，最后修改于2022-04-27 21:22:07)