Замены оператора переключателя в Python?
https://stackoverflow.com/questions/60208
-
09-06-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
RussianВопрос
Я хочу написать функцию на Python, которая возвращает разные фиксированные значения в зависимости от значения входного индекса.
На других языках я бы использовал switch или case заявление, но Python, похоже, не имеет switch заявление.Каковы рекомендуемые решения Python в этом сценарии?
Решение
Вы можете использовать словарь:
def f(x):
return {
'a': 1,
'b': 2,
}[x]
Другие советы
Если вам нужны значения по умолчанию, вы можете использовать словарь get(key[, default]) метод:
def f(x):
return {
'a': 1,
'b': 2
}.get(x, 9) # 9 is default if x not found
Мне всегда нравилось делать это таким образом
result = {
'a': lambda x: x * 5,
'b': lambda x: x + 7,
'c': lambda x: x - 2
}[value](x)
В дополнение к методам словаря (которые мне очень нравятся, кстати), вы также можете использовать if-elif-else для получения функциональности переключения/регистра/по умолчанию:
if x == 'a':
# Do the thing
elif x == 'b':
# Do the other thing
if x in 'bc':
# Fall-through by not using elif, but now the default case includes case 'a'!
elif x in 'xyz':
# Do yet another thing
else:
# Do the default
Это, конечно, не идентично переключателю/случайу - вы не можете провалиться так же легко, как прервать разрыв;утверждение, но вы можете провести более сложный тест.Его форматирование лучше, чем серия вложенных if, хотя функционально оно ближе к этому.
Мой любимый рецепт Python для переключателя/регистра:
choices = {'a': 1, 'b': 2}
result = choices.get(key, 'default')
Коротко и просто для простых сценариев.
Сравните с 11+ строками кода C:
// C Language version of a simple 'switch/case'.
switch( key )
{
case 'a' :
result = 1;
break;
case 'b' :
result = 2;
break;
default :
result = -1;
}
Вы даже можете назначить несколько переменных, используя кортежи:
choices = {'a': (1, 2, 3), 'b': (4, 5, 6)}
(result1, result2, result3) = choices.get(key, ('default1', 'default2', 'default3'))
class switch(object):
value = None
def __new__(class_, value):
class_.value = value
return True
def case(*args):
return any((arg == switch.value for arg in args))
Использование:
while switch(n):
if case(0):
print "You typed zero."
break
if case(1, 4, 9):
print "n is a perfect square."
break
if case(2):
print "n is an even number."
if case(2, 3, 5, 7):
print "n is a prime number."
break
if case(6, 8):
print "n is an even number."
break
print "Only single-digit numbers are allowed."
break
Тесты:
n = 2
#Result:
#n is an even number.
#n is a prime number.
n = 11
#Result:
#Only single-digit numbers are allowed.
Есть шаблон, который я узнал из кода Twisted Python.
class SMTP:
def lookupMethod(self, command):
return getattr(self, 'do_' + command.upper(), None)
def do_HELO(self, rest):
return 'Howdy ' + rest
def do_QUIT(self, rest):
return 'Bye'
SMTP().lookupMethod('HELO')('foo.bar.com') # => 'Howdy foo.bar.com'
SMTP().lookupMethod('QUIT')('') # => 'Bye'
Вы можете использовать его в любое время, когда вам нужно отправить токен и выполнить расширенный фрагмент кода.В государственной машине у вас было бы state_ методы и отправка по self.state.Этот переключатель можно легко расширить, унаследовав от базового класса и определив свой собственный. do_ методы.Зачастую у вас даже не будет do_ методы базового класса.
Редактировать:как именно это используется
В случае SMTP вы получите HELO из провода.Соответствующий код (из twisted/mail/smtp.py, модифицированный для нашего случая) выглядит так
class SMTP:
# ...
def do_UNKNOWN(self, rest):
raise NotImplementedError, 'received unknown command'
def state_COMMAND(self, line):
line = line.strip()
parts = line.split(None, 1)
if parts:
method = self.lookupMethod(parts[0]) or self.do_UNKNOWN
if len(parts) == 2:
return method(parts[1])
else:
return method('')
else:
raise SyntaxError, 'bad syntax'
SMTP().state_COMMAND(' HELO foo.bar.com ') # => Howdy foo.bar.com
Вы получите ' HELO foo.bar.com ' (или вы можете получить 'QUIT' или 'RCPT TO: foo').Это токенизировано в parts как ['HELO', 'foo.bar.com'].Фактическое имя поиска метода взято из parts[0].
(Оригинальный метод также называется state_COMMAND, потому что он использует тот же шаблон для реализации конечного автомата, т.е. getattr(self, 'state_' + self.mode))
Мой любимый очень хороший рецепт.Вам это очень понравится.Это самый близкий из всех, которые я видел, к реальным операторам переключения регистров, особенно по функциям.
class switch(object):
def __init__(self, value):
self.value = value
self.fall = False
def __iter__(self):
"""Return the match method once, then stop"""
yield self.match
raise StopIteration
def match(self, *args):
"""Indicate whether or not to enter a case suite"""
if self.fall or not args:
return True
elif self.value in args: # changed for v1.5, see below
self.fall = True
return True
else:
return False
Вот пример:
# The following example is pretty much the exact use-case of a dictionary,
# but is included for its simplicity. Note that you can include statements
# in each suite.
v = 'ten'
for case in switch(v):
if case('one'):
print 1
break
if case('two'):
print 2
break
if case('ten'):
print 10
break
if case('eleven'):
print 11
break
if case(): # default, could also just omit condition or 'if True'
print "something else!"
# No need to break here, it'll stop anyway
# break is used here to look as much like the real thing as possible, but
# elif is generally just as good and more concise.
# Empty suites are considered syntax errors, so intentional fall-throughs
# should contain 'pass'
c = 'z'
for case in switch(c):
if case('a'): pass # only necessary if the rest of the suite is empty
if case('b'): pass
# ...
if case('y'): pass
if case('z'):
print "c is lowercase!"
break
if case('A'): pass
# ...
if case('Z'):
print "c is uppercase!"
break
if case(): # default
print "I dunno what c was!"
# As suggested by Pierre Quentel, you can even expand upon the
# functionality of the classic 'case' statement by matching multiple
# cases in a single shot. This greatly benefits operations such as the
# uppercase/lowercase example above:
import string
c = 'A'
for case in switch(c):
if case(*string.lowercase): # note the * for unpacking as arguments
print "c is lowercase!"
break
if case(*string.uppercase):
print "c is uppercase!"
break
if case('!', '?', '.'): # normal argument passing style also applies
print "c is a sentence terminator!"
break
if case(): # default
print "I dunno what c was!"
class Switch:
def __init__(self, value):
self.value = value
def __enter__(self):
return self
def __exit__(self, type, value, traceback):
return False # Allows a traceback to occur
def __call__(self, *values):
return self.value in values
from datetime import datetime
with Switch(datetime.today().weekday()) as case:
if case(0):
# Basic usage of switch
print("I hate mondays so much.")
# Note there is no break needed here
elif case(1,2):
# This switch also supports multiple conditions (in one line)
print("When is the weekend going to be here?")
elif case(3,4):
print("The weekend is near.")
else:
# Default would occur here
print("Let's go have fun!") # Didn't use case for example purposes
Допустим, вы не хотите просто возвращать значение, а хотите использовать методы, которые что-то меняют в объекте.Использование изложенного здесь подхода будет следующим:
result = {
'a': obj.increment(x),
'b': obj.decrement(x)
}.get(value, obj.default(x))
Здесь происходит то, что Python оценивает все методы в словаре.Таким образом, даже если ваше значение равно «a», объект будет увеличен. и уменьшено на х.
Решение:
func, args = {
'a' : (obj.increment, (x,)),
'b' : (obj.decrement, (x,)),
}.get(value, (obj.default, (x,)))
result = func(*args)
Таким образом, вы получаете список, содержащий функцию и ее аргументы.Таким образом, возвращается только указатель функции и список аргументов. нет оценено.Затем 'result' оценивает возвращенный вызов функции.
Я просто собираюсь бросить сюда свои два цента.Причина, по которой в Python нет оператора case/switch, заключается в том, что Python следует принципу: «Есть только один правильный способ сделать что-то».Очевидно, что вы можете придумать различные способы воссоздания функциональности переключателя/регистра, но Pythonic-способ достижения этой цели — это конструкция if/elif.т.е.
if something:
return "first thing"
elif somethingelse:
return "second thing"
elif yetanotherthing:
return "third thing"
else:
return "default thing"
Я просто почувствовал, что PEP 8 заслуживает здесь похвалы.Одна из прекрасных особенностей Python — его простота и элегантность.Во многом это основано на принципах, заложенных в PEP 8, в том числе «Есть только один правильный способ что-то сделать».
расширяя идею «диктовать как переключатель».если вы хотите использовать значение по умолчанию для вашего переключателя:
def f(x):
try:
return {
'a': 1,
'b': 2,
}[x]
except KeyError:
return 'default'
Если у вас сложный блок регистров, вы можете рассмотреть возможность использования таблицы поиска словаря функций...
Если вы еще этого не сделали, было бы неплохо зайти в отладчик и посмотреть, как словарь ищет каждую функцию.
ПРИМЕЧАНИЕ:Делать нет используйте «()» внутри поиска по регистру/словарю, иначе он будет вызывать каждую из ваших функций при создании блока словаря/регистра.Помните об этом, потому что вам нужно вызывать каждую функцию только один раз, используя поиск в стиле хеша.
def first_case():
print "first"
def second_case():
print "second"
def third_case():
print "third"
mycase = {
'first': first_case, #do not use ()
'second': second_case, #do not use ()
'third': third_case #do not use ()
}
myfunc = mycase['first']
myfunc()
Если вы ищете дополнительный оператор, например «переключатель», я создал модуль Python, расширяющий Python.Это называется ЭСПИ как «Расширенная структура для Python» и доступна как для Python 2.x, так и для Python 3.x.
Например, в этом случае оператор переключения может быть выполнен с помощью следующего кода:
macro switch(arg1):
while True:
cont=False
val=%arg1%
socket case(arg2):
if val==%arg2% or cont:
cont=True
socket
socket else:
socket
break
который можно использовать следующим образом:
a=3
switch(a):
case(0):
print("Zero")
case(1):
print("Smaller than 2"):
break
else:
print ("greater than 1")
так что переведите это на Python как:
a=3
while True:
cont=False
if a==0 or cont:
cont=True
print ("Zero")
if a==1 or cont:
cont=True
print ("Smaller than 2")
break
print ("greater than 1")
break
Я не нашел простого ответа, который искал, в поиске Google.Но я все равно это понял.Это действительно очень просто.Решил выложить это, и, возможно, предотвратить меньше царапин на чужой голове.Ключ просто «in» и кортежи.Вот поведение оператора переключения с провалом, включая провал RANDOM.
l = ['Dog', 'Cat', 'Bird', 'Bigfoot',
'Dragonfly', 'Snake', 'Bat', 'Loch Ness Monster']
for x in l:
if x in ('Dog', 'Cat'):
x += " has four legs"
elif x in ('Bat', 'Bird', 'Dragonfly'):
x += " has wings."
elif x in ('Snake',):
x += " has a forked tongue."
else:
x += " is a big mystery by default."
print(x)
print()
for x in range(10):
if x in (0, 1):
x = "Values 0 and 1 caught here."
elif x in (2,):
x = "Value 2 caught here."
elif x in (3, 7, 8):
x = "Values 3, 7, 8 caught here."
elif x in (4, 6):
x = "Values 4 and 6 caught here"
else:
x = "Values 5 and 9 caught in default."
print(x)
Обеспечивает:
Dog has four legs
Cat has four legs
Bird has wings.
Bigfoot is a big mystery by default.
Dragonfly has wings.
Snake has a forked tongue.
Bat has wings.
Loch Ness Monster is a big mystery by default.
Values 0 and 1 caught here.
Values 0 and 1 caught here.
Value 2 caught here.
Values 3, 7, 8 caught here.
Values 4 and 6 caught here
Values 5 and 9 caught in default.
Values 4 and 6 caught here
Values 3, 7, 8 caught here.
Values 3, 7, 8 caught here.
Values 5 and 9 caught in default.
Я обнаружил, что общая структура переключателя:
switch ...parameter...
case p1: v1; break;
case p2: v2; break;
default: v3;
можно выразить на Python следующим образом:
(lambda x: v1 if p1(x) else v2 if p2(x) else v3)
или отформатировать более понятным образом:
(lambda x:
v1 if p1(x) else
v2 if p2(x) else
v3)
Версия Python представляет собой не оператор, а выражение, результатом которого является значение.
Решения, которые я использую:
Комбинация двух опубликованных здесь решений, которая относительно легко читается и поддерживает значения по умолчанию.
result = {
'a': lambda x: x * 5,
'b': lambda x: x + 7,
'c': lambda x: x - 2
}.get(whatToUse, lambda x: x - 22)(value)
где
.get('c', lambda x: x - 22)(23)
смотрит "lambda x: x - 2" в диктовке и использует его с x=23
.get('xxx', lambda x: x - 22)(44)
не находит его в dict и использует значение по умолчанию "lambda x: x - 22" с x=44.
# simple case alternative
some_value = 5.0
# this while loop block simulates a case block
# case
while True:
# case 1
if some_value > 5:
print ('Greater than five')
break
# case 2
if some_value == 5:
print ('Equal to five')
break
# else case 3
print ( 'Must be less than 5')
break
Большинство ответов здесь довольно старые, особенно принятые, поэтому, похоже, их стоит обновить.
Во-первых, официальное Часто задаваемые вопросы по Python освещает это и рекомендует elif цепочка для простых случаев и dict для более крупных и сложных случаев.Также предлагается набор visit_ методы (стиль, используемый многими серверными платформами) в некоторых случаях:
def dispatch(self, value):
method_name = 'visit_' + str(value)
method = getattr(self, method_name)
method()
В FAQ также упоминается ПЭП 275, который был написан для того, чтобы получить официальное раз и навсегда решение о добавлении операторов переключения в стиле C.Но этот PEP фактически был перенесен в Python 3 и был официально отклонен только как отдельное предложение. ПЭП 3103.Ответ, конечно, был отрицательным, но у двух ПДЛ есть ссылки на дополнительную информацию, если вас интересуют причины или история.
Одна вещь, которая упоминалась несколько раз (и ее можно увидеть в PEP 275, хотя она была вырезана как фактическая рекомендация), заключается в том, что если вас действительно беспокоит наличие 8 строк кода для обработки 4 случаев, а не 8 строк кода.6 строк, которые у вас есть в C или Bash, вы всегда можете написать так:
if x == 1: print('first')
elif x == 2: print('second')
elif x == 3: print('third')
else: print('did not place')
PEP 8 не совсем поощряет это, но это читабельно и не слишком однодиоматично.
За более чем десять лет с тех пор, как PEP 3103 был отклонен, проблема операторов Case в стиле C или даже немного более мощной версии в Go считалась мертвой;всякий раз, когда кто-либо поднимает вопрос о Python-ideas или -dev, они ссылаются на старое решение.
Однако идея полного сопоставления шаблонов в стиле ML возникает каждые несколько лет, особенно после того, как ее переняли такие языки, как Swift и Rust.Проблема в том, что трудно извлечь максимальную пользу из сопоставления с образцом без алгебраических типов данных.Хотя Гвидо с пониманием отнесся к этой идее, никто не предложил предложения, которое бы хорошо вписывалось в Python.(Ты можешь читать мой чувак 2014 года для примера.) Это может измениться с dataclass в версии 3.7 и некоторые спорадические предложения по более мощному enum для обработки типов сумм или с различными предложениями для разных типов локальных привязок операторов (например, ПЭП 3150, или набор предложений, обсуждаемых в настоящее время по -идеям).Но пока этого не произошло.
Также иногда появляются предложения по сопоставлению в стиле Perl 6, которое, по сути, представляет собой смесь всего, начиная с elif для регулярного выражения для однодиспетчерного переключения типов.
def f(x):
dictionary = {'a':1, 'b':2, 'c':3}
return dictionary.get(x,'Not Found')
##Returns the value for the letter x;returns 'Not Found' if x isn't a key in the dictionary
мне нравится Ответ Марка Биса
Поскольку x переменная должна использоваться дважды, я изменил лямбда-функции на безпараметрические.
мне нужно бежать с results[value](value)
In [2]: result = {
...: 'a': lambda x: 'A',
...: 'b': lambda x: 'B',
...: 'c': lambda x: 'C'
...: }
...: result['a']('a')
...:
Out[2]: 'A'
In [3]: result = {
...: 'a': lambda : 'A',
...: 'b': lambda : 'B',
...: 'c': lambda : 'C',
...: None: lambda : 'Nothing else matters'
...: }
...: result['a']()
...:
Out[3]: 'A'
Редактировать: Я заметил, что могу использовать None введите со словарями.Так что это будет подражать switch ; case else
Решение для запуска функций:
result = {
'case1': foo1,
'case2': foo2,
'case3': foo3,
'default': default,
}.get(option)()
где foo1(), foo2(), foo3() и default() — функции
def f(x):
return 1 if x == 'a' else\
2 if x in 'bcd' else\
0 #default
Короткий и легко читаемый, имеет значение по умолчанию и поддерживает выражения как в условиях, так и в возвращаемых значениях.
Однако оно менее эффективно, чем решение со словарем.Например, Python должен просмотреть все условия, прежде чем вернуть значение по умолчанию.
Я думаю, что лучший способ - это используйте идиомы языка Python, чтобы ваш код был тестируемым.Как показано в предыдущих ответах, я использую словари, чтобы использовать преимущества структур и языка Python и сохраняйте код «case» изолированным в разных методах.Ниже есть класс, но вы можете использовать напрямую модуль, глобалы и функции.В классе есть методы, которые можно протестировать с изоляцией.В зависимости от ваших потребностей вы также можете поиграть со статическими методами и атрибутами.
class ChoiceManager:
def __init__(self):
self.__choice_table = \
{
"CHOICE1" : self.my_func1,
"CHOICE2" : self.my_func2,
}
def my_func1(self, data):
pass
def my_func2(self, data):
pass
def process(self, case, data):
return self.__choice_table[case](data)
ChoiceManager().process("CHOICE1", my_data)
Это возможно воспользуйтесь этим методом, используя также классы в качестве ключей из «__choice_table».Таким образом вы сможете избежать злоупотребление isinstance и держите все в чистоте и проверяемости.
Предположим, вам нужно обработать множество сообщений или пакетов из сети или вашего MQ.Каждый пакет имеет свою собственную структуру и код управления (в общем виде).С помощью приведенного выше кода можно сделать что-то вроде этого:
class PacketManager:
def __init__(self):
self.__choice_table = \
{
ControlMessage : self.my_func1,
DiagnosticMessage : self.my_func2,
}
def my_func1(self, data):
# process the control message here
pass
def my_func2(self, data):
# process the diagnostic message here
pass
def process(self, pkt):
return self.__choice_table[pkt.__class__](pkt)
pkt = GetMyPacketFromNet()
PacketManager().process(pkt)
# isolated test or isolated usage example
def test_control_packet():
p = ControlMessage()
PacketManager().my_func1(p)
Так сложность не распространяется по потоку кода, а отображается в структуре кода.
Расширение Ответ Грега Хьюгилла — Мы можем инкапсулировать словарное решение с помощью декоратора:
def case(callable):
"""switch-case decorator"""
class case_class(object):
def __init__(self, *args, **kwargs):
self.args = args
self.kwargs = kwargs
def do_call(self):
return callable(*self.args, **self.kwargs)
return case_class
def switch(key, cases, default=None):
"""switch-statement"""
ret = None
try:
ret = case[key].do_call()
except KeyError:
if default:
ret = default.do_call()
finally:
return ret
Затем это можно использовать с @case-декоратор
@case
def case_1(arg1):
print 'case_1: ', arg1
@case
def case_2(arg1, arg2):
print 'case_2'
return arg1, arg2
@case
def default_case(arg1, arg2, arg3):
print 'default_case: ', arg1, arg2, arg3
ret = switch(somearg, {
1: case_1('somestring'),
2: case_2(13, 42)
}, default_case(123, 'astring', 3.14))
print ret
Хорошая новость в том, что это уже сделано в NeoPySwitch-модуль.Просто установите с помощью pip:
pip install NeoPySwitch
Решение, которое я обычно использую, которое также использует словари:
def decision_time( key, *args, **kwargs):
def action1()
"""This function is a closure - and has access to all the arguments"""
pass
def action2()
"""This function is a closure - and has access to all the arguments"""
pass
def action3()
"""This function is a closure - and has access to all the arguments"""
pass
return {1:action1, 2:action2, 3:action3}.get(key,default)()
Преимущество этого подхода состоит в том, что он не пытается каждый раз вычислять функции, и вам просто нужно убедиться, что внешняя функция получает всю информацию, необходимую внутренним функциям.
вы можете использовать отправленный дикт:
#!/usr/bin/env python
def case1():
print("This is case 1")
def case2():
print("This is case 2")
def case3():
print("This is case 3")
token_dict = {
"case1" : case1,
"case2" : case2,
"case3" : case3,
}
def main():
cases = ("case1", "case3", "case2", "case1")
for case in cases:
token_dict[case]()
if __name__ == '__main__':
main()
Выход:
This is case 1
This is case 3
This is case 2
This is case 1
Простой, непроверенный;каждое условие оценивается независимо:провала нет, но оцениваются все случаи (хотя выражение для включения вычисляется только один раз), если не существует оператора прерывания.Например,
for case in [expression]:
if case == 1:
print(end='Was 1. ')
if case == 2:
print(end='Was 2. ')
break
if case in (1, 2):
print(end='Was 1 or 2. ')
print(end='Was something. ')
принты Was 1. Was 1 or 2. Was something. (Черт возьми!Почему я не могу использовать конечные пробелы во встроенных блоках кода?) если expression оценивается как 1, Was 2. если expression оценивается как 2, или Was something. если expression оценивается во что-то другое.
Определение:
def switch1(value, options):
if value in options:
options[value]()
позволяет использовать довольно простой синтаксис, в котором случаи объединены в карту:
def sample1(x):
local = 'betty'
switch1(x, {
'a': lambda: print("hello"),
'b': lambda: (
print("goodbye," + local),
print("!")),
})
Я продолжал пытаться переопределить переключатель таким образом, чтобы избавиться от «лямбды:», но сдался.Изменение определения:
def switch(value, *maps):
options = {}
for m in maps:
options.update(m)
if value in options:
options[value]()
elif None in options:
options[None]()
Позволило мне сопоставить несколько случаев с одним и тем же кодом и указать параметр по умолчанию:
def sample(x):
switch(x, {
_: lambda: print("other")
for _ in 'cdef'
}, {
'a': lambda: print("hello"),
'b': lambda: (
print("goodbye,"),
print("!")),
None: lambda: print("I dunno")
})
Каждый воспроизведенный случай должен находиться в своем собственном словаре;switch() объединяет словари перед поиском значения.Это все еще уродливее, чем мне хотелось бы, но основная эффективность заключается в использовании хешированного поиска по выражению, а не в цикле по всем ключам.
Если вас не беспокоит потеря подсветки синтаксиса внутри наборов кейсов, вы можете сделать следующее:
exec {
1: """
print ('one')
""",
2: """
print ('two')
""",
3: """
print ('three')
""",
}.get(value, """
print ('None')
""")
Где value это ценность.В C это будет:
switch (value) {
case 1:
printf("one");
break;
case 2:
printf("two");
break;
case 3:
printf("three");
break;
default:
printf("None");
break;
}
Для этого мы также можем создать вспомогательную функцию:
def switch(value, cases, default):
exec cases.get(value, default)
Итак, мы можем использовать это для примера с одним, двумя и тремя:
switch(value, {
1: """
print ('one')
""",
2: """
print ('two')
""",
3: """
print ('three')
""",
}, """
print ('None')
""")
