我想用Python编写一个函数,根据输入索引的值返回不同的固定值。

在其他语言中,我会使用switch或case语句,但Python似乎没有switch语句。在此场景中,推荐的Python解决方案是什么?


当前回答

当我需要一个简单的switchcase来调用一堆方法而不仅仅是打印一些文本时,下面的方法适用于我的情况。在玩了lambda和globals之后,我觉得这是迄今为止最简单的选择。也许它也会帮助某人:

def start():
    print("Start")

def stop():
    print("Stop")

def print_help():
    print("Help")

def choose_action(arg):
    return {
        "start": start,
        "stop": stop,
        "help": print_help,
    }.get(arg, print_help)

argument = sys.argv[1].strip()
choose_action(argument)()  # calling a method from the given string

其他回答

Python 3.10(2021)引入了match-case语句,该语句提供了Pythons“switch”的一流实现。例如:

def f(x):
    match x:
        case 'a':
            return 1
        case 'b':
            return 2
        case _:
            return 0   # 0 is the default case if x is not found

match-case语句比这个简单的示例强大得多。


以下原始答案写于2008年,当时还未提供匹配案例:

你可以用字典:

def f(x):
    return {
        'a': 1,
        'b': 2,
    }[x]

定义:

def switch1(value, options):
  if value in options:
    options[value]()

允许您使用相当简单的语法,并将案例绑定到映射中:

def sample1(x):
  local = 'betty'
  switch1(x, {
    'a': lambda: print("hello"),
    'b': lambda: (
      print("goodbye," + local),
      print("!")),
    })

我一直试图用一种能让我摆脱“lambda:”的方式重新定义开关,但我放弃了。调整定义:

def switch(value, *maps):
  options = {}
  for m in maps:
    options.update(m)
  if value in options:
    options[value]()
  elif None in options:
    options[None]()

允许我将多个案例映射到同一代码,并提供默认选项:

def sample(x):
  switch(x, {
    _: lambda: print("other") 
    for _ in 'cdef'
    }, {
    'a': lambda: print("hello"),
    'b': lambda: (
      print("goodbye,"),
      print("!")),
    None: lambda: print("I dunno")
    })

每个复制的案例都必须在自己的字典中;switch()在查找值之前合并字典。它仍然比我想象的更丑,但它的基本效率是对表达式使用散列查找,而不是循环所有键。

仅仅将一些键映射到一些代码并不是一个真正的问题,正如大多数人在使用字典时所展示的那样。真正的诀窍是尝试模仿整个直通和中断过程。我认为我从来没有写过一个案例陈述,其中我使用了“功能”。这里有一个直通车。

def case(list): reduce(lambda b, f: (b | f[0], {False:(lambda:None),True:f[1]}[b | f[0]]())[0], list, False)

case([
    (False, lambda:print(5)),
    (True, lambda:print(4))
])

我真的把它想象成一个单独的陈述。我希望你能原谅这种愚蠢的格式。

reduce(
    initializer=False,
    function=(lambda b, f:
        ( b | f[0]
        , { False: (lambda:None)
          , True : f[1]
          }[b | f[0]]()
        )[0]
    ),
    iterable=[
        (False, lambda:print(5)),
        (True, lambda:print(4))
    ]
)

我希望这是有效的Python代码。它应该能让你通过。当然,布尔检查可以是表达式,如果您希望它们被延迟求值,那么可以将它们全部封装在lambda中。在执行了列表中的一些项目之后,也不难让它被接受。只需创建元组(bool,bool,function),其中第二个bool指示是否突破或放弃。

我从Twisted Python代码中学到了一种模式。

class SMTP:
    def lookupMethod(self, command):
        return getattr(self, 'do_' + command.upper(), None)
    def do_HELO(self, rest):
        return 'Howdy ' + rest
    def do_QUIT(self, rest):
        return 'Bye'

SMTP().lookupMethod('HELO')('foo.bar.com') # => 'Howdy foo.bar.com'
SMTP().lookupMethod('QUIT')('') # => 'Bye'

您可以在需要调度令牌和执行扩展代码段的任何时候使用它。在状态机中,您将有state_方法,并在self.state上分派。通过从基类继承并定义自己的do_方法,可以清晰地扩展此开关。通常,基类中甚至没有do_方法。

编辑:具体是如何使用的

如果是SMTP,您将收到来自网络的HELO。相关代码(来自twisted/mail/smtp.py,根据我们的情况进行了修改)如下

class SMTP:
    # ...

    def do_UNKNOWN(self, rest):
        raise NotImplementedError, 'received unknown command'

    def state_COMMAND(self, line):
        line = line.strip()
        parts = line.split(None, 1)
        if parts:
            method = self.lookupMethod(parts[0]) or self.do_UNKNOWN
            if len(parts) == 2:
                return method(parts[1])
            else:
                return method('')
        else:
            raise SyntaxError, 'bad syntax'

SMTP().state_COMMAND('   HELO   foo.bar.com  ') # => Howdy foo.bar.com

您将收到“HELO foo.bar.com”(或者您可能会收到“QUIT”或“RCPT TO:foo”)。这被标记为['HELO','foo.bar.com']。实际的方法查找名称取自部件[0]。

(原始方法也称为state_COMMAND,因为它使用相同的模式来实现状态机,即getattr(self,'state_'+self.mode))

这里的大多数答案都很陈旧,尤其是那些被接受的答案,因此似乎值得更新。

首先,官方的Python常见问题解答涵盖了这一点,并为简单案例推荐elif链,为更大或更复杂的案例推荐dict。它还建议在某些情况下使用一组visit_方法(许多服务器框架使用的样式):

def dispatch(self, value):
    method_name = 'visit_' + str(value)
    method = getattr(self, method_name)
    method()

FAQ还提到了PEP275,它是为了让官方一劳永逸地决定添加C风格切换语句而编写的。但PEP实际上被推迟到了Python 3,它只是作为一个单独的提案PEP3103被正式拒绝。答案当然是否定的,但如果你对原因或历史感兴趣的话,这两位政治公众人物可以获得更多信息。


有一件事多次出现(在PEP 275中可以看到,尽管它是作为实际推荐删除的),那就是如果你真的为处理4种情况而烦恼的是8行代码,而不是C或Bash中的6行代码,你总是可以这样写:

if x == 1: print('first')
elif x == 2: print('second')
elif x == 3: print('third')
else: print('did not place')

这并不是PEP 8所鼓励的,但它是可读的,并不是太单一。


自PEP 3103被拒绝以来的十多年里,C风格的案例陈述,甚至围棋中稍微更强大的版本,都被认为已经过时;每当有人提出python想法或-dev时,他们都会参考旧的决定。

然而,完全ML样式的模式匹配的想法每隔几年就会出现一次,特别是在Swift和Rust等语言采用它之后。问题是,如果没有代数数据类型,很难充分利用模式匹配。虽然圭多一直赞同这个想法,但没有人提出一个非常适合Python的方案。(你可以阅读我2014年的strawman作为一个例子。)这可能会随着3.7中的dataclass和一些零星的建议而改变,比如使用更强大的枚举来处理sum类型,或者使用不同类型的语句本地绑定的各种建议(如PEP3150,或者当前正在讨论的一组建议-ideas)。但到目前为止,它还没有。

偶尔也会有关于Perl 6样式匹配的建议,这基本上是从elif到regex到单分派类型切换的混合。