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

def f(x):
     return 1 if x == 'a' else\
            2 if x in 'bcd' else\
            0 #default

简短易读,具有默认值,支持条件和返回值中的表达式。

然而,它的效率不如字典解决方案。例如,Python必须在返回默认值之前扫描所有条件。

其他回答

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。

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]

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。

到目前为止,已经有很多回答说,“我们在Python中没有开关,这样做吧”。然而,我想指出,switch语句本身是一个容易被滥用的构造,在大多数情况下可以而且应该避免,因为它们促进了惰性编程。案例说明:

def ToUpper(lcChar):
    if (lcChar == 'a' or lcChar == 'A'):
        return 'A'
    elif (lcChar == 'b' or lcChar == 'B'):
        return 'B'
    ...
    elif (lcChar == 'z' or lcChar == 'Z'):
        return 'Z'
    else:
        return None        # or something

现在,您可以使用switch语句(如果Python提供了switch语句)来执行此操作,但这会浪费您的时间,因为有些方法可以很好地执行此操作。或者,你有一些不太明显的东西:

def ConvertToReason(code):
    if (code == 200):
        return 'Okay'
    elif (code == 400):
        return 'Bad Request'
    elif (code == 404):
        return 'Not Found'
    else:
        return None

然而,这种操作可以而且应该用字典来处理,因为它会更快、更复杂、更不容易出错和更紧凑。

switch语句的绝大多数“用例”将属于这两种情况之一;如果你彻底考虑了你的问题,就没有什么理由使用它。

因此,与其问“我如何在Python中切换?”,或许我们应该问“我为什么要在Python中进行切换?”因为这往往是一个更有趣的问题,而且往往会暴露出您正在构建的任何设计中的缺陷。

现在,这并不是说也不应该使用开关。状态机、词法分析器、解析器和自动机都在某种程度上使用它们,一般来说,当你从对称输入开始到非对称输出时,它们会很有用;您只需要确保不要将开关用作锤子,因为您在代码中看到了一堆钉子。

我一直喜欢这样做

result = {
  'a': lambda x: x * 5,
  'b': lambda x: x + 7,
  'c': lambda x: x - 2
}[value](x)

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