match-case是Python 3.10引入的结构化模式匹配特性，可替代if-elif链，支持字面量、序列、映射、类实例等模式匹配，并通过if条件和__match_args__实现自定义逻辑。
Python 中并没有内置的 match 函数支持自定义模式匹配，但自 Python 3.10 起，引入了 match-case 语句（也称为结构化模式匹配），它极大地增强了条件分支处理复杂数据结构的能力。通过这个特性，你可以实现类似其他语言中“高级模式匹配”的功能。
什么是 match-case 模式匹配？
Python 的 match-case 是一种更清晰、更强大的替代 if-elif 链的方式，尤其适用于解析复杂的数据类型，如嵌套列表、字典或类实例。它允许你根据值的结构进行匹配，而不仅仅是值本身。
基本语法如下：
match subject:
case pattern1:
action1
case pattern2:
action2
...
case _:
default_action
常见模式类型与用法
你可以使用多种模式来匹配不同的数据结构：
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- 字面量模式：匹配具体的值，比如数字、字符串。
- 变量模式：任何名称都会成功匹配并绑定该值。
- 通配符 _：匹配任意内容，通常放在最后作为默认情况。
- 序列模式：用于匹配列表或元组，如 [a, b, c] 或 (a, b)。
- 星号表达式：*rest 可以捕获剩余元素。
- 映射模式：匹配字典中的键值对。
- 类模式：匹配对象实例，并提取其属性。
示例：解析命令输入
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def handle_command(command):
match command:
case ['quit']:
print("退出程序")
case ['move', direction] if direction in ['north', 'south']:
print(f"向 {direction} 移动")
case ['attack', target]:
print(f"攻击 {target}")
case ['pick', *items]:
print(f"拾取了: {', '.join(items)}")
case _:
print("无效指令")
如何实现“自定义”匹配逻辑？
虽然 match-case 本身不直接支持用户定义的匹配规则（例如正则或谓词），但可以通过 if 条件 guard 和类的 __match_args__ 实现高度定制化行为。
- 在 case 后使用 if 子句添加额外判断条件。
- 为类设置 __match_args__ 属性，使其支持解包式匹配。
示例：带条件的匹配
point = (15, 8)
match point:
case (x, y) if x > y:
print(f"x={x} 大于 y={y}")
case (x, y):
print(f"x={x}, y={y}")
示例：自定义类支持模式匹配
class Point:
__match_args__ = ('x', 'y')
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def describe(p):
match p:
case Point(0, 0):
return "原点"
case Point(x, 0):
return f"在X轴上，x={x}"
case Point(0, y):
return f"在Y轴上，y={y}"
case Point(x, y):
return f"普通点({x}, {y})"
实际应用场景建议
match-case 特别适合以下场景：
- 解析 API 返回的 JSON 数据结构
- 处理 CLI 或游戏中的命令输入
- 状态机或事件处理器的分发逻辑
- AST（抽象语法树）遍历与处理
注意：不是所有情况都需要用 match。对于简单判断，if-else 更直观。过度复杂的模式可能降低可读性。
基本上就这些。掌握 match-case 的核心在于理解模式如何与数据结构对应，并善用 guard 和 __match_args__ 扩展能力。
