8. match-case 模式匹配

match-case 是 Python 3.10+ 新增的语法，用于固定值匹配、多选项分流，比大量 elif 更简洁易读。

💡 生活类比

想象机场安检口：普通旅客走 A 通道，头等舱走 VIP 通道，特殊旅客走绿色通道。工作人员只需看你的信息符合哪个模板，就走对应通道——这就是模式匹配。

基础语法

python

match 数据:
    case 模式1:
        执行代码
    case 模式2:
        执行代码
    case _:       # 通配符，相当于 else
        默认处理

五大核心知识点

语法	说明	类比
`match 变量:`	数据入口，所有数据从这里进入	安检口入口
`case 值:`	逐个检查，匹配成功则执行	检查窗口
`case A \| B:`	组合匹配，A 或 B 都执行同一段代码	多通道合并
`case 值 if 条件:`	条件守卫（Guard）：先匹配值，再检查额外条件	门口保安
`case _:`	通配符，前面都不匹配时的默认兜底	其他通道

组合匹配示例

python

def classify_operator(operator):
    match operator:
        case "+" | "-":
            return "一级运算（加减）"
        case "*" | "/":
            return "二级运算（乘除）"
        case _:
            return "未知运算符"

print(classify_operator("+"))  # 一级运算（加减）
print(classify_operator("*"))  # 二级运算（乘除）

▶ 运行结果：

输出

一级运算（加减）
二级运算（乘除）

条件守卫示例：安全计算器

条件守卫 case "/" if b != 0: 先匹配除法运算符，再检查除数是否合法。

python

def safe_calculator(operator, a, b):
    match operator:
        case "+":
            return f"{a} + {b} = {a + b}"
        case "-":
            return f"{a} - {b} = {a - b}"
        case "*":
            return f"{a} × {b} = {a * b}"
        case "/" if b != 0:   # 条件守卫：先匹配"/"，再检查b≠0
            return f"{a} ÷ {b} = {a / b}"
        case "/":             # b = 0 的情况（上面匹配失败走到这里）
            return "错误：除数不能为0"
        case _:
            return "不支持的运算符"

print(safe_calculator("+", 10, 5))   # 10 + 5 = 15
print(safe_calculator("/", 20, 0))   # 错误：除数不能为0
print(safe_calculator("%", 20, 5))   # 不支持的运算符

▶ 运行结果：

输出

10 + 5 = 15
错误：除数不能为0
不支持的运算符

match-case vs if-elif 对比

对比项	match-case	if-elif
固定值匹配	✅ 非常适合	可以实现
多选项分流	✅ 非常简洁	容易写成长串 elif
范围判断	❌ 不适合	✅ 非常适合
复杂逻辑条件	一般	✅ 最擅长
代码可读性	分支多时更整洁	分支多时较差

💡 选择原则

✅ 固定值匹配（如 + - * /）→ 用 match-case

✅ 范围判断（如 score >= 90）→ 用 if 语句