Оператор match…case в Python

Оператор match…case позволяет нам выполнять различные действия в зависимости от значения выражения.

Синтаксис оператора match...case в Python:

match expression:

  case value1:
    # блок кода 1

  case value2:
    # блок кода 2

  ...

Здесь expression — это значение или условие, которое нужно вычислить.

Если expression равно

value1, выполняется блок кода 1.
value2, выполняется блок кода 2.

В операторе match будет выполнен только один из вариантов. Как только совпадение найдено, выполняется соответствующий блок кода, а остальные пропускаются.

Примечание

Оператор match..case был введён в Python 3.10 и не работает в более старых версиях. Он похож на оператор switch…case в других языках программирования, таких как C++ и Java.

Теперь давайте рассмотрим несколько примеров оператора match..case.

Пример 1: Оператор match…case в Python

operator = input("Enter an operator: ")

x = 5
y = 10

match operator:
    case '+':
        result = x + y
    case '-':
        result = x - y
    case '*':
        result = x * y
    case '/':
        result = x / y

print(result)

Вывод 1

Enter an operator: *
50

Переменная operator хранит ввод от пользователя, представляющий математический оператор. Оператор match оценивает значение operator и выполняет соответствующий блок кода.

Если operator:

+ : выполняется result = x + y.
- : выполняется result = x - y.
* : выполняется result = x * y.
/ : выполняется result = x / y.

Хотя эта программа работает для входных данных +, -, *, и /, она приведёт к ошибке, если мы введём любой другой символ в качестве оператора.

Вывод 2

Enter an operator: %
ERROR!
NameError: name 'result' is not defined

Мы получаем эту ошибку, потому что входное значение (%) не соответствует ни одному из случаев.

Чтобы решить эту проблему, мы можем использовать случай по умолчанию.

Случай по умолчанию

Мы используем случай по умолчанию, который выполняется, если ни один из случаев не совпадает. Вот как мы используем случай по умолчанию:

match expression:

   case value1:
      ....
   case value2:
      ...
   case _:     # случай по умолчанию
      ....

Здесь _ представляет случай по умолчанию.

Давайте решим вышеуказанную ошибку, используя случай по умолчанию.

Пример 2: Случай по умолчанию

operator = input("Enter an operator: ")

x = 5
y = 10

match operator:
    case '+':
        result = x + y
    case '-':
        result = x - y
    case '*':
        result = x * y
    case '/':
        result = x / y
    case _:
         result = "Unsupported operator"

print(result)

Вывод

Enter an operator: %
Unsupported operator

Использование match…case с оператором |

Оператор match...case в Python очень гибкий. Например, можно сравнивать выражение с несколькими значениями в case-клаузах с помощью оператора |.

Например,

status = int(input("Enter the status code: "))

match status:
    case 200 | 201 | 202:
        print("Success")
    case 400 | 401 | 403:
        print("Client error")
    case 500 | 501 | 502:
        print("Server error")
    case _:
        print("Unknown status")

Вывод 1

Enter the status code: 500
Server error

Вывод 2

Enter the status code: 700
Unknown status

В каждом случае оператор | используется для сопоставления с несколькими значениями. Если значение status соответствует любому из значений в определённом случае, код в этом случае будет выполнен:

200 | 201 | 202: печатает "Success", если status равен 200, 201 или 202.
400 | 401 | 403: печатает "Client error", если status равен 400, 401 или 403.
500 | 501 | 502: печатает "Server error", если status равен 500, 501 или 502.

Использование оператора if в case

В Python мы также можем использовать оператор if в case-клаузах. Это называется guard (ограничитель), который добавляет дополнительное условие к выражению.

Если условие guard (оператор if) оценивается как False, оператор match пропускает этот случай и переходит к следующему.

Например,

subject = input("Enter a subject: ")
score = int(input("Enter a score: "))

match subject:
    # если score 80 или выше по Physics или Chemistry
    case 'Physics' | 'Chemistry' if score >= 80:
        print("Excellent in Science!")

    # если score 80 или выше по English или Grammar
    case 'English' | 'Grammar' if score >= 80:
        print("Excellent in English!")

    # если score 80 или выше по Maths
    case 'Maths' if score >= 80:
        print("Excellent in Maths!")

    case _:
        print(f"Needs improvement in {subject}!")

Вывод 1

Enter a subject: Chemistry
Enter a score: 95
Excellent in Science!

Здесь case 'Physics' | 'Chemistry' if score >= 80: выполняется, потому что subject соответствует "Chemistry", и score 95 удовлетворяет условию if (score >= 80).

В case-клаузах мы использовали оператор if для добавления дополнительного условия. Здесь он проверяет, является ли score 80 или выше.

Примечание

Когда мы используем оператор if в case, условие if оценивается только после того, как найдено совпадение case.