match-case

Вы уже умеете строить цепочки if — elif — elif — else. Этого достаточно для любой задачи, но если вариантов много — скажем, вы проверяете код ответа сервера или номер дня недели — такая цепочка растягивается на десяток строк и в ней легко потеряться: везде повторяется одна и та же переменная и слово elif.

В Python есть отдельная конструкция именно для такого случая: когда одно значение нужно сравнить сразу со списком вариантов. Она называется match-case. Она не заменяет if полностью — это скорее удобный частный инструмент для конкретной ситуации, и в этом уроке вы разберётесь, когда его выбирать, а когда оставаться на if-elif.

match и case — как устроена конструкция

Простыми словами: представьте почтовое отделение с несколькими окошками, на каждом из которых висит табличка с индексом. Вы подходите с письмом, смотрите на индекс и идёте к окошку с таким же номером. Если подходящего окошка нет — идёте к окошку «для остальных случаев». match-case делает то же самое с одним значением: берёт его и по очереди сверяет с табличками, пока не найдёт совпадение.

Официально эта конструкция называется оператор match (от английского «сопоставить»). Значение, которое проверяют, указывают после слова match, а каждый вариант — это отдельная строка case («случай»). Python в документации называет это сопоставлением с образцом: каждый case задаёт образец, а Python проверяет, подходит ли под него значение.

day = 3

match day:
    case 1:
        print("Понедельник")
    case 2:
        print("Вторник")
    case 3:
        print("Среда")
    case _:
        print("Другой день")

Разбираем построчно:

Python проверяет варианты по порядку сверху вниз и останавливается на первом, который совпал. Так как day равно 3, сработает третий case, остальные даже не проверяются — программа выведет Среда. Если бы вы забыли двоеточие после match day или после какого-то case, Python сразу остановился бы с SyntaxError, не запустив программу вовсе — ровно как в случае с if.

_ — вариант на все оставшиеся случаи

Простыми словами: это как строчка «в остальных случаях» в инструкции. Вы не можете перечислить вообще все возможные значения — их может быть бесконечно много — поэтому в конце добавляют вариант, который ловит всё, что не подошло под предыдущие.

Официально символ подчёркивания _ в паттерне называется wildcard-паттерн (от английского «джокер», символ, заменяющий любое значение). Он играет ту же роль, что else в конструкции if-else: срабатывает, только если ни один case выше не подошёл. Если его не написать, а ни один вариант не совпал — ничего страшного не случится: программа просто пропустит весь match и пойдёт дальше, без ошибки.

status_code = 404

match status_code:
    case 200:
        print("Запрос выполнен успешно")
    case 404:
        print("Страница не найдена")
    case _:
        print("Код", status_code, "программа не знает")

Так как status_code равно 404, сработает второй case, и программа выведет Страница не найдена.

| — несколько значений в одном case

Простыми словами: иногда несколько разных значений должны приводить к одному и тому же результату — суббота и воскресенье одинаково «выходной», а нажатие клавиш «y» и «Y» одинаково означает «да». Неудобно писать под каждое такое значение отдельный case с повторяющимся телом — хочется объединить их в одну строку.

Официально символ | (вертикальная черта, находится обычно на той же клавише, что и \) в паттерне называется OR-паттерн, потому что читается как «или». Он перечисляет несколько значений через | в одном case: блок выполнится, если проверяемое значение равно хотя бы одному из них.

answer = "y"

match answer:
    case "y" | "yes" | "Y":
        print("Подтверждено")
    case "n" | "no" | "N":
        print("Отклонено")
    case _:
        print("Не понял ответ")

Переменная answer равна "y", это первый вариант из списка в первом case — программа выведет Подтверждено. Без OR-паттерна пришлось бы писать шесть строк case вместо двух, и в каждой повторять один и тот же print.

Guard — дополнительная проверка внутри case

Простыми словами: иногда одного совпадения мало, хочется добавить ещё условие — «и только если число ещё и положительное». Для этого к case можно прицепить дополнительную проверку, которая сработает уже после того, как основное сравнение прошло.

Официально такая проверка называется guard-условие (от английского «страж»: как бы дополнительно охраняет вход в блок). Пишется после паттерна через ключевое слово if и обычное логическое выражение, которое вы разбирали раньше. Блок выполнится, только если совпали оба условия: и паттерн, и guard.

temperature = 35

match temperature:
    case t if t < 0:
        print("Мороз")
    case t if t < 20:
        print("Прохладно")
    case t:
        print("Тепло или жарко")

temperature равно 35: первый guard 35 < 0 даёт False, второй 35 < 20 тоже даёт False, поэтому обе первые ветки пропускаются и срабатывает последняя — программа выведет Тепло или жарко.

match или if-elif — что выбрать

match-case не отменяет всё, что вы уже знаете про if-elif-else. Это два разных инструмента для разных ситуаций, и полезно сразу понимать границу между ними.

Оба варианта дают одинаковый результат, разница только в удобстве чтения. Компилятору Python всё равно, что вы выберете — выбирайте то, что легче читается именно в вашей ситуации.

Частые ошибки

match-case в старой версии Python

match day:
    case 1:
        print("Понедельник")

Забыли case _ там, где он нужен

grade = 2

match grade:
    case 5:
        result = "Отлично"
    case 4:
        result = "Хорошо"

print(result)

Путают _ с обычной переменной

match code:
    case _:
        print("Код:", _)