Python中不支持switch語(yǔ)句的原因是什么

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)?lái)有關(guān)Python中不支持 switch 語(yǔ)句的原因是什么，文章內(nèi)容豐富且以專(zhuān)業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

創(chuàng)新互聯(lián)建站堅(jiān)信：善待客戶(hù)，將會(huì)成為終身客戶(hù)。我們能堅(jiān)持多年，是因?yàn)槲覀円恢笨芍档眯刨?lài)。我們從不忽悠初訪(fǎng)客戶(hù)，我們用心做好本職工作，不忘初心，方得始終。十余年網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)新互聯(lián)建站是成都老牌網(wǎng)站營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)商,為您提供成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站設(shè)計(jì)、H5建站、網(wǎng)站制作、成都品牌網(wǎng)站建設(shè)、微信平臺(tái)小程序開(kāi)發(fā)服務(wù),給眾多知名企業(yè)提供過(guò)好品質(zhì)的建站服務(wù)。

1、switch 是什么?

switch 的語(yǔ)法格式如下：

switch(expression){     case value1:        // 語(yǔ)句        break; // 可選     case value2:        // 語(yǔ)句        break; // 可選     default: // 可選        // 語(yǔ)句 }

使用流程圖來(lái)表示，大概是這樣的：

它的用法不難理解：switch 語(yǔ)句的值滿(mǎn)足哪一個(gè) case 情況，就會(huì)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的代碼塊，執(zhí)行時(shí)遇到 break 就跳出，否則就繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè) case  分支;一般會(huì)在最后放一個(gè) default 分支，作為兜底。

大多數(shù)語(yǔ)言都提供了 switch 語(yǔ)句或者極其相似的東西，例如，在 C/C++/Java /Go 等靜態(tài)語(yǔ)言中，它們都支持 switch-case  結(jié)構(gòu);在 Ruby 中有類(lèi)似的 case-when 結(jié)構(gòu)，在 Shell 語(yǔ)言中，有相似的 case-in 結(jié)構(gòu)，在 Perl 中，有  switch-case-else……

switch 語(yǔ)句的好處是支持“單條件多分支”的選擇結(jié)構(gòu)，相比 if-else 的二分選擇結(jié)構(gòu)，在某些時(shí)候會(huì)更為簡(jiǎn)潔清晰。

但是，在 Python 中，我們看不到 switch-case 或者相近的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，這是為什么呢?

2、Python 為什么不支持 switch?

官方文檔中有一篇 FAQ 包含了這個(gè)問(wèn)題：Why isn’t there a switch or case  statement in Python?

FAQ 即 Frequently Asked Questions 的縮寫(xiě)，表示常見(jiàn)問(wèn)題，官方列了 27  個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，完整清單在此：https://mp.weixin.qq.com/s/zabIvt4dfu_rf7SmGZXqXg

該文檔給出了幾個(gè)建議，告訴了我們幾個(gè) switch/case 的替代方案：

• 使用 if-elif-else 條件判斷語(yǔ)句

• 使用字典，將 case 值與調(diào)用的函數(shù)映射起來(lái)

• 使用內(nèi)置 getattr() 檢索特定的對(duì)象調(diào)用方法

曾有人提出過(guò)一些提案(即 PEP-275 和 PEP-3103)，想給 Python 引入 switch  語(yǔ)法，然而，對(duì)于“是否以及如何進(jìn)行靶場(chǎng)測(cè)試”，大家沒(méi)有達(dá)成一致的共識(shí)。

靶場(chǎng)測(cè)試，即 range test，指的是對(duì)武器彈藥的技術(shù)性能作各種測(cè)試驗(yàn)證，與藥物的臨床試驗(yàn)一樣，都是在最終產(chǎn)品交付前的一項(xiàng)關(guān)鍵性測(cè)試。

官方文檔對(duì)于“為什么 Python 不引入 switch”的解釋?zhuān)瑢?shí)際上來(lái)源于 Python 之父 Guido van Rossum 在 PEP-3103  中的意見(jiàn)：

出處：https://www.python.org/dev/peps/pep-3103

A quick poll during my keynote presentation at PyCon 2007 shows this proposal  has no popular support. I therefore reject it.

我在 PyCon 2007 的主題演講中做了一個(gè)快速的民意調(diào)查，結(jié)果表明這個(gè)提案沒(méi)有得到廣泛的支持。因此，我拒絕了它。

簡(jiǎn)而言之，PEP 提案有了，語(yǔ)法實(shí)現(xiàn)也有了雛形，但是核心開(kāi)發(fā)者們似乎沒(méi)有達(dá)成一致意見(jiàn)，最終導(dǎo)致提案流產(chǎn)了。

3、PEP-275 與 PEP-3103 說(shuō)了什么?

PEP-3103 是在 2006 年提出的，PEP-275 則是在 2001  年提出的，它們的共同之處是提出了引入 switch 語(yǔ)句的某種必要性、分析了好幾種備選的實(shí)現(xiàn)方案，然而，結(jié)局是都被拒絕了。

出處：https://www.python.org/dev/peps/pep-0275

那么，我們就先來(lái)回顧一下核心開(kāi)發(fā)者們都做出了哪些討論，看一看如果 Python 要實(shí)現(xiàn) switch 結(jié)構(gòu)，會(huì)是怎么樣子的?(PS：PEP  里還涉及其它內(nèi)容，本文只摘取與 switch 直接相關(guān)的部分)

PEP-275 提出的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下：

switch EXPR:     case CONSTANT:         SUITE     case CONSTANT:         SUITE     ...     else:         SUITE

其中 else 分支是可選的，如果沒(méi)有它，并且前面的分支都不滿(mǎn)足的話(huà)，就什么也不做。另外 case 值 constant 支持不同類(lèi)型，因?yàn)?expr  表達(dá)式的類(lèi)型是動(dòng)態(tài)的。

PEP-275 還提出讓 switch 不支持掉落(fall-through)行為，即每個(gè) case 分支相互獨(dú)立而完整，不用像 C 語(yǔ)言那樣需要寫(xiě)  break。

該 PEP 還列舉了一些其它的 issue：

• 重用現(xiàn)有關(guān)鍵字，不引入“switch”和“case”

• 使用新的關(guān)鍵字，避免與 C 的 switch 概念混淆

• 支持單分支多值選擇(例如：case 'a', 'b', 'c': …)

• 還有建議支持范圍取值判斷(例如：case 10..14: …)

除了首選方案，該 PEP 還記錄了幾種風(fēng)格各異的語(yǔ)法方案：

case EXPR:     of CONSTANT:         SUITE     of CONSTANT:         SUITE     else:         SUITE  case EXPR:     if CONSTANT:          SUITE     if CONSTANT:         SUITE     else:         SUITE  when EXPR:     in CONSTANT_TUPLE:         SUITE     in CONSTANT_TUPLE:         SUITE     ... else:      SUITE

PEP-275 記錄下了不少重要的思路和問(wèn)題，為 PEP-3103 的出現(xiàn)做了很好的鋪墊。

那么，我們?cè)賮?lái)看看由 Guido 編寫(xiě)的 PEP-3103 說(shuō)了些什么吧。

它首先認(rèn)可了 PEP-275 中的兩個(gè)基礎(chǔ)設(shè)定，例如，實(shí)現(xiàn)“隱式的 break”，不讓 case 分支出現(xiàn) fall-through  這種轉(zhuǎn)移控制權(quán)的情況(其它語(yǔ)言似乎都要求顯式地寫(xiě) break);else 分支是可選的，復(fù)用 else 關(guān)鍵字，而不用引入“default”。

對(duì)于 PEP-275 提倡的那種風(fēng)格，Guido 比較認(rèn)可，但也認(rèn)為它的問(wèn)題是縮進(jìn)層次太多，因此建議減少代碼分支縮進(jìn)的空格數(shù)，例如本來(lái)縮進(jìn) 4  空格，改為縮進(jìn) 2 空格。

PEP-3103 還列舉了另外三種實(shí)現(xiàn)方案，分析了它們的差異以及問(wèn)題，具體內(nèi)容從略，這里只給大家看看它們的風(fēng)格：

# case 分支不縮進(jìn) switch EXPR: case EXPR:     SUITE case EXPR:     SUITE .... else:     SUITE  # switch 語(yǔ)句后不加冒號(hào) switch EXPR case EXPR:     SUITE case EXPR:     SUITE .... else:     SUITE  # 省略 case 關(guān)鍵字 switch EXPR:     EXPR:         SUITE     EXPR:         SUITE     ...     else:         SUITE

在基礎(chǔ)語(yǔ)法之外，Guido 花了很多篇幅來(lái)討論擴(kuò)展語(yǔ)法(Extended Syntax)，即在一個(gè) case 分支中實(shí)現(xiàn)匹配多個(gè)值的復(fù)雜情況：

case EXPR, EXPR, ...:  # Guido 優(yōu)選的 case in EXPR_LIST:  case *EXPR:  case [*]EXPR, [*]EXPR, ...:  case *(EXPR, EXPR, ...):

他重點(diǎn)考慮到的問(wèn)題包括：switch 中表達(dá)式的結(jié)果是元組或可迭代對(duì)象的情況、case 的值被看成元組解包的情況、在 case  分支作“*”星號(hào)操作……

接著，Guido 又用了非常非常多的篇幅來(lái)分析該如何實(shí)現(xiàn) switch，其中討論到的主要思路有：

• 使用等價(jià)的 if-elif 鏈來(lái)定義 switch 語(yǔ)句(可能會(huì)做些優(yōu)化)

• 同上，另外所有表達(dá)式都必須是可哈希的(hashable)

• 看作是預(yù)先計(jì)算的字典的分派(dispatch)

PEP 中這部分的內(nèi)容非常多，因?yàn)樵诿總€(gè)思路上，Guido 還考慮到了好幾種實(shí)現(xiàn)路徑，這導(dǎo)致了他在復(fù)雜分析后的結(jié)論是：It is too early to  decide( 現(xiàn)在做決定為時(shí)尚早)。

閱讀完 PEP-3103 后，我總體的感覺(jué)是：Guido 的思路非常發(fā)散、層次豐富，但是，缺少了他在面對(duì)其它問(wèn)題時(shí)那“快刀斬亂麻”式的洞察力。

也就是說(shuō)，在諸多的可能性方案中，他力求面面俱到，最終無(wú)法說(shuō)服自己做出一個(gè)獨(dú)裁的決定。阻力主要來(lái)自于他自己，而不是其他人。

不過(guò)，之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況，也許跟他的預(yù)設(shè)立場(chǎng)有關(guān)：他似乎認(rèn)為“Python is fine without a switch  statement”，因此盡管寫(xiě)了很長(zhǎng)的 PEP，但只是在把問(wèn)題復(fù)雜化，把議題擱置起來(lái)。

最后，他在 PyCon 上做了一個(gè)小范圍調(diào)查，借此“名正言順”地拒絕了自己發(fā)起的 PEP，試圖堵住眾人的悠悠之口……

4、未來(lái)會(huì)有 switch 語(yǔ)句么?

歸結(jié)起來(lái)，之所以 Python 沒(méi)有 switch 語(yǔ)句，原因有：switch 的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)/功能點(diǎn)未經(jīng)敲定、沒(méi)有  switch 也挺好的、有其它不錯(cuò)的方法替代 switch、Guido 的小任性……

但是，我們還是要追問(wèn)一句：未來(lái)會(huì)有 switch 語(yǔ)句么?或者類(lèi)似的多分支選擇結(jié)構(gòu)?

為什么要有此一問(wèn)呢?原因是有太多語(yǔ)言自帶 switch 語(yǔ)句，而且也有很多人嘗試編寫(xiě)提供 switch 功能的庫(kù)(我記得在 PyCoder's  Weekly 里曾見(jiàn)到過(guò)兩次)。

我(Python貓)本人自始至終并不喜歡 switch，幾乎可以肯定地說(shuō)，Python 未來(lái)也不會(huì)有 switch，但是，它很可能會(huì)引入一個(gè)類(lèi)似于  switch 且更為復(fù)雜的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)!

2020 年 6 月，PEP-622 被提出了，它建議引入在 Scala、Erlang 和 Rust 等語(yǔ)言中的模式匹配語(yǔ)法(pattern  matching)。

截至 2020 年 10 月，該 PEP 已被分解成另外三個(gè)  PEP(634-636)，目前都處于草案階段。考慮到核心開(kāi)發(fā)者們的參與情況以及話(huà)題討論的情況，這些提案極有可能會(huì)在未來(lái)版本(比如正在開(kāi)發(fā)中的  3.10)中實(shí)現(xiàn)。

以一個(gè)求平均數(shù)的函數(shù)為例，模式匹配語(yǔ)法可以實(shí)現(xiàn)成這樣：

def average(*args):     match args:         case [x, y]:           # captures the two elements of a sequence             return (x + y) / 2         case [x]:              # captures the only element of a sequence             return x         case []:             return 0         case x:                # captures the entire sequence             return sum(x) / len(x)

上述就是小編為大家分享的Python中不支持 switch 語(yǔ)句的原因是什么了，如果剛好有類(lèi)似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

新聞名稱(chēng)：Python中不支持switch語(yǔ)句的原因是什么
轉(zhuǎn)載源于：http://bm7419.com/article24/pppjje.html

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