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

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。

其他回答

我认为最好的方法是使用Python语言的习惯用法来保持代码的可测试性。如前面的回答所示,我使用字典来利用python结构和语言,并以不同的方法隔离“case”代码。下面是一个类,但您可以直接使用模块、全局变量和函数。该类具有可以隔离测试的方法。

根据您的需要,您也可以使用静态方法和属性。

class ChoiceManager:

    def __init__(self):
        self.__choice_table = \
        {
            "CHOICE1" : self.my_func1,
            "CHOICE2" : self.my_func2,
        }

    def my_func1(self, data):
        pass

    def my_func2(self, data):
        pass

    def process(self, case, data):
        return self.__choice_table[case](data)

ChoiceManager().process("CHOICE1", my_data)

也可以使用类作为“__choice_table”的键来利用此方法。通过这种方式,您可以避免信息滥用,并保持所有信息的清洁和可测试性。

假设您必须处理来自网络或MQ的大量消息或数据包。每个数据包都有自己的结构和管理代码(以通用方式)。

使用以上代码,可以执行以下操作:

class PacketManager:

    def __init__(self):
        self.__choice_table = \
        {
            ControlMessage : self.my_func1,
            DiagnosticMessage : self.my_func2,
        }

    def my_func1(self, data):
        # process the control message here
        pass

    def my_func2(self, data):
        # process the diagnostic message here
        pass

    def process(self, pkt):
        return self.__choice_table[pkt.__class__](pkt)

pkt = GetMyPacketFromNet()
PacketManager().process(pkt)


# isolated test or isolated usage example
def test_control_packet():
    p = ControlMessage()
    PacketManager().my_func1(p)

因此,复杂性不会在代码流中扩散,而是在代码结构中呈现。

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。

我倾向于使用字典的解决方案是:

def decision_time( key, *args, **kwargs):
    def action1()
        """This function is a closure - and has access to all the arguments"""
        pass
    def action2()
        """This function is a closure - and has access to all the arguments"""
        pass
    def action3()
        """This function is a closure - and has access to all the arguments"""
        pass

   return {1:action1, 2:action2, 3:action3}.get(key,default)()

这样做的优点是它不需要每次都对函数求值,您只需确保外部函数获得内部函数所需的所有信息。

class Switch:
    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, type, value, traceback):
        return False # Allows a traceback to occur

    def __call__(self, *values):
        return self.value in values


from datetime import datetime

with Switch(datetime.today().weekday()) as case:
    if case(0):
        # Basic usage of switch
        print("I hate mondays so much.")
        # Note there is no break needed here
    elif case(1,2):
        # This switch also supports multiple conditions (in one line)
        print("When is the weekend going to be here?")
    elif case(3,4):
        print("The weekend is near.")
    else:
        # Default would occur here
        print("Let's go have fun!") # Didn't use case for example purposes

除了字典方法(我很喜欢,BTW),您还可以使用if elif else来获得switch/case/default功能:

if x == 'a':
    # Do the thing
elif x == 'b':
    # Do the other thing
if x in 'bc':
    # Fall-through by not using elif, but now the default case includes case 'a'!
elif x in 'xyz':
    # Do yet another thing
else:
    # Do the default

当然,这与switch/case不同——你不可能像放弃break语句那样轻易地通过,但你可以进行更复杂的测试。它的格式比一系列嵌套的if更好,尽管在功能上更接近。