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?
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
switch语句只是if/elif/else的语法糖。任何控制语句所做的都是基于某个条件(即决策路径)来授权作业。为了将其包装到模块中并能够基于其唯一id调用作业,可以使用继承和Python中的任何方法都是虚拟的这一事实来提供派生类特定的作业实现,作为特定的“case”处理程序:
#!/usr/bin/python
import sys
class Case(object):
"""
Base class which specifies the interface for the "case" handler.
The all required arbitrary arguments inside "execute" method will be
provided through the derived class
specific constructor
@note in Python, all class methods are virtual
"""
def __init__(self, id):
self.id = id
def pair(self):
"""
Pairs the given id of the "case" with
the instance on which "execute" will be called
"""
return (self.id, self)
def execute(self): # Base class virtual method that needs to be overridden
pass
class Case1(Case):
def __init__(self, id, msg):
self.id = id
self.msg = msg
def execute(self): # Override the base class method
print("<Case1> id={}, message: \"{}\"".format(str(self.id), self.msg))
class Case2(Case):
def __init__(self, id, n):
self.id = id
self.n = n
def execute(self): # Override the base class method
print("<Case2> id={}, n={}.".format(str(self.id), str(self.n)))
print("\n".join(map(str, range(self.n))))
class Switch(object):
"""
The class which delegates the jobs
based on the given job id
"""
def __init__(self, cases):
self.cases = cases # dictionary: time complexity for the access operation is 1
def resolve(self, id):
try:
cases[id].execute()
except KeyError as e:
print("Given id: {} is wrong!".format(str(id)))
if __name__ == '__main__':
# Cases
cases=dict([Case1(0, "switch").pair(), Case2(1, 5).pair()])
switch = Switch(cases)
# id will be dynamically specified
switch.resolve(0)
switch.resolve(1)
switch.resolve(2)
其他回答
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。
作为Mark Biek答案的一个小变化,对于像这样的不常见情况,用户有一堆函数调用要延迟,而参数要打包(而且不值得构建一堆不符合逻辑的函数),而不是这样:
d = {
"a1": lambda: a(1),
"a2": lambda: a(2),
"b": lambda: b("foo"),
"c": lambda: c(),
"z": lambda: z("bar", 25),
}
return d[string]()
…您可以这样做:
d = {
"a1": (a, 1),
"a2": (a, 2),
"b": (b, "foo"),
"c": (c,)
"z": (z, "bar", 25),
}
func, *args = d[string]
return func(*args)
这当然更短,但它是否更可读是一个悬而未决的问题…
我认为从lambda转换为partial可能更容易理解(虽然不是更简单):
d = {
"a1": partial(a, 1),
"a2": partial(a, 2),
"b": partial(b, "foo"),
"c": c,
"z": partial(z, "bar", 25),
}
return d[string]()
…它的优点是可以很好地处理关键字参数:
d = {
"a1": partial(a, 1),
"a2": partial(a, 2),
"b": partial(b, "foo"),
"c": c,
"k": partial(k, key=int),
"z": partial(z, "bar", 25),
}
return d[string]()
我最喜欢的是一个非常好的食谱。这是我见过的最接近实际switchcase语句的语句,尤其是在特性中。
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: # changed for v1.5, see below
self.fall = True
return True
else:
return False
下面是一个示例:
# The following example is pretty much the exact use-case of a dictionary,
# but is included for its simplicity. Note that you can include statements
# in each suite.
v = 'ten'
for case in switch(v):
if case('one'):
print 1
break
if case('two'):
print 2
break
if case('ten'):
print 10
break
if case('eleven'):
print 11
break
if case(): # default, could also just omit condition or 'if True'
print "something else!"
# No need to break here, it'll stop anyway
# break is used here to look as much like the real thing as possible, but
# elif is generally just as good and more concise.
# Empty suites are considered syntax errors, so intentional fall-throughs
# should contain 'pass'
c = 'z'
for case in switch(c):
if case('a'): pass # only necessary if the rest of the suite is empty
if case('b'): 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!"
# As suggested by Pierre Quentel, you can even expand upon the
# functionality of the classic 'case' statement by matching multiple
# cases in a single shot. This greatly benefits operations such as the
# uppercase/lowercase example above:
import string
c = 'A'
for case in switch(c):
if case(*string.lowercase): # note the * for unpacking as arguments
print "c is lowercase!"
break
if case(*string.uppercase):
print "c is uppercase!"
break
if case('!', '?', '.'): # normal argument passing style also applies
print "c is a sentence terminator!"
break
if case(): # default
print "I dunno what c was!"
一些评论指出,使用foo作为case而不是foo中的case的上下文管理器解决方案可能更干净,对于大型switch语句,线性而不是二次行为可能是一个不错的选择。使用for循环的答案的一部分价值是有中断和突破的能力,如果我们愿意稍微使用我们选择的关键字,我们也可以在上下文管理器中实现这一点:
class Switch:
def __init__(self, value):
self.value = value
self._entered = False
self._broken = False
self._prev = None
def __enter__(self):
return self
def __exit__(self, type, value, traceback):
return False # Allows a traceback to occur
def __call__(self, *values):
if self._broken:
return False
if not self._entered:
if values and self.value not in values:
return False
self._entered, self._prev = True, values
return True
if self._prev is None:
self._prev = values
return True
if self._prev != values:
self._broken = True
return False
if self._prev == values:
self._prev = None
return False
@property
def default(self):
return self()
下面是一个示例:
# Prints 'bar' then 'baz'.
with Switch(2) as case:
while case(0):
print('foo')
while case(1, 2, 3):
print('bar')
while case(4, 5):
print('baz')
break
while case.default:
print('default')
break
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。
class switch(object):
value = None
def __new__(class_, value):
class_.value = value
return True
def case(*args):
return any((arg == switch.value for arg in args))
用法:
while switch(n):
if case(0):
print "You typed zero."
break
if case(1, 4, 9):
print "n is a perfect square."
break
if case(2):
print "n is an even number."
if case(2, 3, 5, 7):
print "n is a prime number."
break
if case(6, 8):
print "n is an even number."
break
print "Only single-digit numbers are allowed."
break
测验:
n = 2
#Result:
#n is an even number.
#n is a prime number.
n = 11
#Result:
#Only single-digit numbers are allowed.