用 Python 實現簡單的 switch/case 語句

王偉廷發布于2019-07-30 17:50 / 1926人閱讀

摘要：類實現一通過以上約束，我們可以把當成一個類來實現，傳入的參數在構造函數里處理，然后再分別實現和方法即可。在構造函數中我們記住了和執行狀態，在里如果當前的和匹配并且函數沒有被執行過，那么就更新并執行對應的方法。

在Python中是沒有Switch / Case語句的，很多人認為這種語句不夠優雅靈活，在Python中用字典來處理多條件匹配問題字典會更簡單高效，對于有一定經驗的Python玩家不得不承認，的確如此。

但今天我們還是來看看如果一定要用Python來Switch / Case，可以怎么玩。

語法約束

我們先定義一下Switch/Case應該怎么表達，為了簡單我們可以讓它長成這樣。

def cn():
    print("cn")

def us():
    print("us")

switch(lang).case("cn",cn)
            .case("us",us)
               .default(us)

類實現一

通過以上約束，我們可以把switch當成一個類來實現，傳入的參數在構造函數里處理，然后再分別實現case和default方法即可。

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()

在構造函數中我們記住了case_path 和執行狀態_invoked，在case()里如果當前的key和switch_to匹配并且函數沒有被執行過，那么就更新_invoked并執行對應的方法。在default()里檢查一下_invoked，如果從沒執行過，那么就調用default分支的函數。

看上去還不錯，我們來試用一下。

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

讓我們來看幾個奇葩一點的case。

# 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
>>>

發現了沒有，上面的實現不會處理重復的case，當然你可以加強一下case方法，最好是拋出異常，其他編程語言通常都這樣做。

第二個問題，你希望從case里拿到返回值，像上面的寫法是沒希望了，因為扔掉了。我們可以考慮在switch類里加一個result的變量來保存執行結果。

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

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

在調用結束后，就可以通過result拿到結果了。

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

類實現二

我大概在網上搜了一下，你還可以參考Brian Beck通過類來實現Swich/Case。

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!")

這種實現相對復雜一點，而且用起來也不是很舒服，又需要for又需要if（還不如直接if/else痛快）。當然也有好處，就是可以把相同結果的case放一起，而且case里可以寫更多東西，不僅僅是一個方法名。

寫在最后

最后我們還是回到Python推崇的方法來處理switch/case問題，一般我們可以通過字典來處理這種多分支的問題，舉例說明。

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

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

是不是一目了然，不僅易于閱讀也易于維護。在字典中key是唯一的，value可以是任意類型的數據，可以是類或者是方法，所以足夠靈活。

關于作者：

Toby Qin, Python 技術愛好者，目前從事測試開發相關工作，轉載請注明原文出處。

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