17. 模式匹配（match-case，3.10+）

为什么要学 match-case

以前写多分支判断，只能长串的 if-elif：

if status == 200:
    print("成功")
elif status == 404:
    print("未找到")
elif status == 500:
    print("服务器错误")
else:
    print("未知状态")

Python 3.10 引入了 match-case，让这种场景更简洁、更有表现力。

基本用法

status = 404

match status:
    case 200:
        print("成功")
    case 404:
        print("未找到")
    case 500:
        print("服务器错误")
    case _:
        print("未知状态")

case _ 是通配符，匹配一切，相当于 switch-case 里的 default。

匹配多个值

用 | 表示「或」：

match status:
    case 200 | 201:
        print("成功")
    case 400 | 401 | 403 | 404:
        print("客户端错误")
    case 500 | 502 | 503:
        print("服务器错误")
    case _:
        print("其他")

匹配数据结构

match-case 最强大的地方不是替代 if-elif，而是解构数据结构。

匹配元组

point = (3, 4)

match point:
    case (0, 0):
        print("原点")
    case (x, 0):
        print(f"x 轴上，x = {x}")
    case (0, y):
        print(f"y 轴上，y = {y}")
    case (x, y):
        print(f"点 ({x}, {y})")

变量 x 和 y 在匹配时自动绑定。如果 point 是 (3, 4)，会匹配到最后一个 case，x 变成 3，y 变成 4。

匹配列表

items = [1, 2, 3]

match items:
    case []:
        print("空列表")
    case [single]:
        print(f"只有一个元素: {single}")
    case [first, *rest]:
        print(f"首元素: {first}, 其余: {rest}")

匹配字典

user = {"name": "Alice", "age": 25}

match user:
    case {"name": str(name), "age": int(age)}:
        print(f"{name}, {age} 岁")
    case {"name": str(name)}:
        print(f"{name}, 年龄未知")
    case _:
        print("格式不对")

匹配类实例（dataclass）

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

p = Point(1, 2)

match p:
    case Point(x=0, y=0):
        print("原点")
    case Point(x=x, y=0):
        print(f"x 轴上，x = {x}")
    case Point(x=0, y=y):
        print(f"y 轴上，y = {y}")
    case Point(x=x, y=y):
        print(f"点 ({x}, {y})")

守卫子句（guard）

在 case 后面加 if 进一步过滤：

match age:
    case n if n < 0:
        print("年龄不能为负")
    case n if n < 18:
        print("未成年")
    case n if n < 60:
        print("成年人")
    case _:
        print("老年人")

match-case vs if-elif

场景	推荐
简单值判断	两者都行
数据结构解构	match-case
复杂条件运算	if-elif
需要守卫子句	match-case

match-case 不是来取代 if 的，而是填补 Python 在结构化模式匹配上的空白。处理 JSON、AST、消息分发等场景时，它比 if-elif 优雅得多。

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