Python居然开始抄作业了，这次抄的是Rust

Posted 2021-11-22 天元浪子

整个九月份，我都在忙一个js的项目。因为好多年不写js，动手之前特地找了一些js的资料恶补半天，结果发现js越来越像Python了。且不说js从基于原型的面向对象转向了基于类的面向对象，单是类型化数组（Typed Arrays）的引入，就让用惯了NumPy的我喜出望外。另外，js的数组推导式和装饰器，也几乎是完全照抄了Python的作业。

进入十月，Python社区指导委员会正式推出了Python3.10，距离上一个版本发布，正好过去了一年。记得Python3.9发布之后没几天，我写过一篇名为《危险的转变：Python正在从简明转向臃肿，从实用转向媚俗》的博文，着实吐槽了一番，正所谓爱之也深恨之也切。这次新版本发布，我自然不会放过尝鲜的机会，赶紧安装尝试了一下，却发现，一向特立独行的Python居然开始抄作业了，这次抄的是Rust。

众所周知，Rust有两样镇山之宝，一是安全的内存模型，二是模式匹配。在内存管理上，Python使用了传统的垃圾回收的内存模型，和Rust没有多少可比性。随着Python3.10的发布，模式匹配被引入到Python中，而且几乎是完全照搬了Rust的概念。 Rust支持模式匹配中的变量绑定、结构体/元组解构、守卫条件判断、数值范围匹配等特性，Python照单全收，连下划线 _ 匹配任意情形也原封不动地继承了过来。

让我们一起来揭开Pyhton3.10最重要的升级——模式匹配的盖头。

类似C语言的switch case， Python的模式匹配最简单的应用就是对字面值进行匹配：

>>> a = 3
>>> match(a):
    case 1:
        print("a == 1")
    case 2:
        print("a == 2")
    case _:		# default
        print("other")
        
other

case语句中，支持或操作：

>>> import datetime
>>> n = datetime.datetime.now()
>>> match(n.weekday()):
    case 0|1|2|3|4: print("工作日")
    case 5|6: print("周末")
        
工作日

除了字面值外，case语句，支持对上面提到的模式进行解构，如对元组：

>>> a = (0, 1)
>>> match(a):
    case (0, y):  # 匹配所有第0个元素是0的元组
        print(f"a[0]==0, a[1]=={y}")
    case (x, 0):  # 匹配所有第1个元素是0的元组
        print(f"a[1]==0, a[0]=={x}")
        
a[0]==0, a[1]==1

对列表：

>>> cmd = "ls test"
>>> match(cmd.split()):
    case ["ls", path]: print(f"显示{path}中的文件和目录")
    case ["rm", path]: print(f"删除{path}中的文件和目录")
    case ["cp", src, dest]: print(f"将{src}复制到{dest}")
        
显示test中的文件和目录

对字典：

>>> a = {"name": "xxx", "age": 40, "job": "程序员"}
>>> match(a):
    case {"name": name, "age": age, "job": "程序员"}:
        print(f"他是一名程序员，名字叫{name}, {age}岁了")
    case {"name": name, "age": age, "job": "教师"}:
        print(f"他是一名人民教师，名字叫{name}, {age}岁了")

他是一名程序员，名字叫xxx, 40岁了

对于类对象，match case照样可以使用如：

>>> class Point():
    def __init__(self,x,y):
        self.x = x
        self.y = y
        
>>> a = Point(1, 2)
>>> match(a):
    case Point(x=1, y=y): print(f"这是一个X坐标为1的点，它的Y坐标为{y}")
    case Point(x=x, y=2): print(f"这是一个Y坐标为2的点，它的X坐标为{x}")
        
这是一个X坐标为1的点，它的Y坐标为2

也可以用于多个类：

>>> class Programmer:
    def __init__(self, lang):
        self.lang = lang

        
>>> class Teacher:
    def __init__(self, subject):
        self.subject = subject
        
>>> a = Programmer("Python")
>>> match(a):
    case Programmer(lang="Python"): print("咱们都是Pyhon程序员!")
    case Programmer(): print("原来你也是一名程序员!")
    case Teacher(): print("向人民教师致敬!")
        
咱们都是Pyhon程序员!

case 语句后，还支持添加一个if语句，进一步对匹配的条件进行限制，这个if语句，被称之为“守卫”。如：

>>> class Point():
    def __init__(self,x,y):
        self.x = x
        self.y = y

        
>>> a = Point(2,2)
>>> match(a):
    case Point(x=x, y=y) if x==y: print("这个点在斜率为1的直线上")
    case Point(x=x, y=y) if x==-y: print("这个点在斜率为-1的直线上")
        
这个点在斜率为1的直线上

美中不足的是，我没有找到case语句中直接使用范围的方法，但这个可以用守卫来解决：

>>> a = 5
>>> match(a):
    case x if 1 <= x < 10: print("数字在1和10之间")
    case x if 10 <= x < 20: print("数字在10和20之间")
        
数字在1和10之间

怎么样？盖头之下的模式匹配是不是Rust家的那位小姑娘呢？