模式匹配是如何提高可讀性的——一個面向小白的例子

這只是實際工程中遇到的一個簡單的例子。

該代碼出現的位置在https://github.com/thautwarm/Incantation/blob/master/incantation/Module/CSS/Grid.py

我們把題意抽取出來，看看這個問題。

對於一個輸入的dict， 我們輸出一個dict，並且使得對於鍵值s, m, l,它們的值分別為12:4:3。

要求如下：

1. 輸入的dict中， 若對於鍵值s, m, l 均為整數，則返回該dict。

2. 輸入的dict中，只有s, m, l中的一個鍵且對應值為整數，自動根據 12:4:3的比例得出其他鍵的值，並返回補充後的dict。

3. 其餘情況， 報錯。其中當沒有以上三種里任何一種鍵出現時，做特殊提醒。

其實呢，這個題倒不一定用模式匹配，但我在這裡說，有三個原因：

1. 安利flowpython(展示可讀性。
2. 關於模式匹配的擴展。
3. 展示一種根據直觀思路快速解決問題的方法。

代碼如下(此處的self是一個字典)

s = None if "s" not in self else self["s"]n m = None if "m" not in self else self["m"]n l = None if "l" not in self else self["l"]n condic[] (s,m,l):nn case (None, None, None) =>n raise ValueError("Number of input arguments cannot be zero!!! ")nn case (Rule(.x->x.__class__ is int), None, None) =>n self["m"] = self["s"]//2n self["l"] = self["s"]//3nn case (None, Rule(.x->x.__class__ is int), None) =>n self["s"] = self["m"]*2n self["l"] = self["s"]//3nn case (None, None, Rule(.x->x.__class__ is int)) =>n self["s"] = self["l"]*3n self["m"] = self["s"]//2nn (.x -> map(type, x) -> tuple(_))n case (int,int,int) =>n passnn otherwise =>n raise ValueError("Do not support initializing <class grid> with these arguments!!!")n

就是首先製造一個要測試的值，此處即是元組(s, m, l)。

根據題意，當s,m,l皆未定義時，做特殊報錯，這就是第一個case。

當

(None, None, None) == (s, m, l)n

時， 進行該case下的動作。

然後看第二個case，出現了一個Rule。

看一下Rule的定義。

class Rule:n def __init__(self, f):n self.f = fn def __eq__(self, v):n if self.f(v):n return Truen else:n return Falsen

也就是說傳入一個函數f來初始化Rule類得到一個instance，當這個instance和任何值比較時，如果返回真值True，也即f(instance)為真，此處即判斷元組中某個值是否為整數類型。

這作為原生python對flowpython模式匹配的一個擴展，類似的還有Any等等。

回到主題，後面三個case是類似的，看最後一個case，這裡使用了一個特殊匹配模式。condic關鍵字默認的模式是 [==]， 用以比較case匹配量和condic測試值的相等關係，若想等則進行該case的動作。

但我們還可以定義更多的模式，例如(function)，根據括弧里的一個函數，我們把它用到condic測試值上，如果與case匹配量相等，則進行該case的動作。

在代碼的最後一個case里，即是求出(s, m, l)三者的類型，並以元組形式返回，並與case匹配量(int, int, int)比較， 即判斷

(s.__class__, m.__class__, l.__class__) == (int, int, int)n

是否成立，若成立直接返回字典self。

最後，是其他情況，在otherwise處直接報錯。

當然，這顯然不是最智慧的辦法，但我認為它非常好懂。如果你理解了上面的模式匹配，你可以試著將case的數量減少為2個。以及你可能會使用到flowpython模式匹配里的捕獲方法，我建議你閱讀 Wiki thautwarm/flowpython。