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

虽然已经有了足够的答案,但我想指出一个更简单、更强大的解决方案:

class Switch:
    def __init__(self, switches):
        self.switches = switches
        self.between = len(switches[0]) == 3

    def __call__(self, x):
        for line in self.switches:
            if self.between:
                if line[0] <= x < line[1]:
                    return line[2]
            else:
                if line[0] == x:
                    return line[1]
        return None


if __name__ == '__main__':
    between_table = [
        (1, 4, 'between 1 and 4'),
        (4, 8, 'between 4 and 8')
    ]

    switch_between = Switch(between_table)

    print('Switch Between:')
    for i in range(0, 10):
        if switch_between(i):
            print('{} is {}'.format(i, switch_between(i)))
        else:
            print('No match for {}'.format(i))


    equals_table = [
        (1, 'One'),
        (2, 'Two'),
        (4, 'Four'),
        (5, 'Five'),
        (7, 'Seven'),
        (8, 'Eight')
    ]
    print('Switch Equals:')
    switch_equals = Switch(equals_table)
    for i in range(0, 10):
        if switch_equals(i):
            print('{} is {}'.format(i, switch_equals(i)))
        else:
            print('No match for {}'.format(i))

输出:

Switch Between:
No match for 0
1 is between 1 and 4
2 is between 1 and 4
3 is between 1 and 4
4 is between 4 and 8
5 is between 4 and 8
6 is between 4 and 8
7 is between 4 and 8
No match for 8
No match for 9

Switch Equals:
No match for 0
1 is One
2 is Two
No match for 3
4 is Four
5 is Five
No match for 6
7 is Seven
8 is Eight
No match for 9

其他回答

扩展“dict as switch”思想。如果要为交换机使用默认值:

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

在阅读了公认的答案后,我感到非常困惑,但这一切都清楚了:

def numbers_to_strings(argument):
    switcher = {
        0: "zero",
        1: "one",
        2: "two",
    }
    return switcher.get(argument, "nothing")

该代码类似于:

function(argument){
    switch(argument) {
        case 0:
            return "zero";
        case 1:
            return "one";
        case 2:
            return "two";
        default:
            return "nothing";
    }
}

有关字典映射到函数的详细信息,请查看源代码。

您可以使用分派的dict:

#!/usr/bin/env python


def case1():
    print("This is case 1")

def case2():
    print("This is case 2")

def case3():
    print("This is case 3")


token_dict = {
    "case1" : case1,
    "case2" : case2,
    "case3" : case3,
}


def main():
    cases = ("case1", "case3", "case2", "case1")
    for case in cases:
        token_dict[case]()


if __name__ == '__main__':
    main()

输出:

This is case 1
This is case 3
This is case 2
This is case 1

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。

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))