用 Python 实现简单的 switch/case 语句

在Python中是没有Switch / Case语句的,很多人认为这种语句不够优雅灵活,在Python中用字典来处理多条件匹配问题字典会更简单高效,对于有一定经验的Python玩家不得不承认,的确如此。

但今天我们还是来看看如果一定要用Python来Switch / Case,可以怎么玩。

语法约束

我们先定义一下Switch/Case应该怎么表达,为了简单我们可以让它长成这样。

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def cn():
print('cn')

def us():
print('us')

switch(lang).case('cn',cn)
truetruetrue.case('us',us)
.default(us)

类实现一

通过以上约束,我们可以把switch当成一个类来实现,传入的参数在构造函数里处理,然后再分别实现case和default方法即可。

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class switch(object):
def __init__(self, case_path):
self.switch_to = case_path
self._invoked = False

def case(self, key, method):
if self.switch_to == key and not self._invoked:
self._invoked = True
method()

return self

def default(self, method):
if not self._invoked:
self._invoked = True
method()

在构造函数中我们记住了case_path 和执行状态_invoked,在case()里如果当前的keyswitch_to匹配并且函数没有被执行过,那么就更新_invoked并执行对应的方法。在default()里检查一下_invoked,如果从没执行过,那么就调用default分支的函数。

看上去还不错,我们来试用一下。

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switch('cn').case('cn',cn).case('us',us).default(fail)
>>> cn
switch('us').case('cn',cn).case('us',us).default(fail)
>>> cn
switch('jp').case('cn',cn).case('us',us).default(fail)
>>> fail
switch('cn').case('cn',cn).case('us',us)
>>> cn

让我们来看几个奇葩一点的case。

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# duplicate case
switch('us').case('us',cn).case('us',us).default(fail)
>>> cn

def cn() return 'cn'
def us() return 'us'

# return value
result = switch('cn').case('cn',cn).case('us',us)
result
>>> <python_switch_case.switch object at 0x11034fb70>

发现了没有,上面的实现不会处理重复的case,当然你可以加强一下case方法,最好是抛出异常,其他编程语言通常都这样做。

第二个问题,你希望从case里拿到返回值,像上面的写法是没希望了,因为扔掉了。我们可以考虑在switch类里加一个result的变量来保存执行结果。

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class switch(object):
def __init__(self, case_path):
...
self.result = None

def case(self, key, method):
...
self.result = method()
...

在调用结束后,就可以通过result拿到结果了。

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_ = switch('cn').case('cn',cn).case('us',us)
_.result
>>> cn

类实现二

我大概在网上搜了一下,你还可以参考Brian Beck通过类来实现Swich/Case。

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class switch(object):
def __init__(self, value):
self.value = value
self.fall = False

def __iter__(self):
"""Return the match method once, then stop"""
yield self.match
raise StopIteration

def match(self, *args):
"""Indicate whether or not to enter a case suite"""
if self.fall or not args:
return True
elif self.value in args:
self.fall = True
return True
else:
return False


c = 'z'
for case in switch(c):
if case('a'): pass # only necessary if the rest of the suite is empty
if case('c'): pass
# ...
if case('y'): pass
if case('z'):
print("c is lowercase!")
break
if case('A'): pass
# ...
if case('Z'):
print("c is uppercase!")
break
if case(): # default
print("I dunno what c was!")

这种实现相对复杂一点,而且用起来也不是很舒服,又需要for又需要if(还不如直接if/else痛快)。当然也有好处,就是可以把相同结果的case放一起,而且case里可以写更多东西,不仅仅是一个方法名。

写在最后

最后我们还是回到Python推崇的方法来处理switch/case问题,一般我们可以通过字典来处理这种多分支的问题,举例说明。

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MAPPING = {
'cn': cn,
'us': us
}

lang = 'cn'
result = MAPPING.get(lang, default=us)

是不是一目了然,不仅易于阅读也易于维护。在字典中key是唯一的,value可以是任意类型的数据,可以是类或者是方法,所以足够灵活。

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