Сопоставление с образцом: оператор match в Python

Расширенные примеры использования match

Пример 1: сопоставление с кортежами разного размера

def describe_point(pt):
    match pt:
        case (0, 0):
            return "Начало координат"
        case (0, y):
            return f"На оси Y, y={y}"
        case (x, 0):
            return f"На оси X, x={x}"
        case (x, y):
            return f"Точка ({x}, {y})"
        case _:
            return "Не точка (не кортеж из двух элементов)"

print(describe_point((0, 5)))
print(describe_point((3, 0)))
print(describe_point((2, 7)))
print(describe_point("строка"))

На оси Y, y=5
На оси X, x=3
Точка (2, 7)
Не точка (не кортеж из двух элементов)

Паттерны с привязкой переменных (y, x) позволяют сразу извлечь значения. Ветка _ обрабатывает любой другой тип.

Пример 2: работа со списками и отбрасывание элементов

def analyze_list(lst):
    match lst:
        case []:
            return "Пустой список"
        case [first, *rest]:
            return f"Первый элемент: {first}, остальные: {rest}"
        case _:
            return "Не список"

print(analyze_list([1, 2, 3]))
print(analyze_list([]))

Первый элемент: 1, остальные: [2, 3]
Пустой список

Звёздочка *rest захватывает оставшуюся часть списка. Если нужен только первый элемент, можно использовать case [first, *_]:.

Пример 3: сопоставление с классами и атрибутами

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: float
    y: float

@dataclass
class Circle:
    center: Point
    radius: float

def what_shape(obj):
    match obj:
        case Point(x=0, y=0):
            return "Точка в начале координат"
        case Point():
            return f"Обычная точка с x={obj.x}, y={obj.y}"
        case Circle(center=Point(x, y), radius=r):
            return f"Окружность с центром ({x},{y}) и радиусом {r}"
        case _:
            return "Неизвестная фигура"

p = Point(0, 0)
c = Circle(Point(3, 4), 5)
print(what_shape(p))
print(what_shape(c))

Точка в начале координат
Окружность с центром (3,4) и радиусом 5

Паттерны классов проверяют тип объекта и могут извлекать значения атрибутов по именам. Вложенные паттерны (как Circle(center=Point(x, y), ...)) проверяют сразу структуру.

Пример 4: использование оператора OR (|)

def classify_code(c):
    match c:
        case 200 | 201 | 204:
            return "Успех"
        case 400 | 404:
            return "Ошибка клиента"
        case 500 | 502 | 503:
            return "Ошибка сервера"
        case _:
            return "Другой код"

print(classify_code(200))
print(classify_code(404))

Успех
Ошибка клиента

Вертикальная черта объединяет несколько литералов в один паттерн. Все они должны быть константами (или захваченными переменными).

Пример 5: захват всего совпадения через as

def log_value(val):
    match val:
        case (0 as zero) | (0.0 as zero):    # синтаксис: as нельзя в OR напрямую
            return f"Обнаружен ноль: {zero}"
        # правильный вариант: case (0 | 0.0) as zero:
        # но Python 3.10-3.12 допускает только case  as name
    # Вместо этого используем guard:
    # pass

На самом деле использовать as в OR некорректно. Правильная форма – case (0 | 0.0) as zero:. Пример ниже демонстрирует корректный захват:

def analyze_item(item):
    match item:
        case tuple() as t:
            return f"Кортеж длиной {len(t)}"
        case list() as lst:
            return f"Список длиной {len(lst)}"
        case _:
            return "Другой тип"

print(analyze_item((1, 2)))
print(analyze_item([5]))

Кортеж длиной 2
Список длиной 1

Пример 6: guard (дополнительное условие)

def parse_number(s):
    match s:
        case str() if s.isdigit():
            return int(s)
        case str() if s.replace('.', '', 1).isdigit():
            return float(s)
        case _:
            return None

print(parse_number("123"))
print(parse_number("3.14"))
print(parse_number("abc"))

123
3.14
None

Guard позволяет наложить дополнительное условие после if. Он вычисляется только если паттерн совпал.

Пример 7: вложенный match (сопоставление внутри сопоставления)

def deep_match(data):
    match data:
        case ('point', (0, 0)):
            return "Начало координат"
        case ('point', (x, y)) if x == y:
            return f"Точка на диагонали ({x},{y})"
        case ('circle', {'center': (x, y), 'radius': r}):
            return f"Окружность с центром ({x},{y}) и радиусом {r}"
        case _:
            return "Неизвестная структура"

print(deep_match(('point', (5, 5))))
print(deep_match(('circle', {'center': (1,2), 'radius': 3})))

Точка на диагонали (5,5)
Окружность с центром (1,2) и радиусом 3

Паттерны могут включать словари, кортежи, списки и произвольную вложенность. match автоматически проверяет и извлекает нужные части.

Эти примеры показывают гибкость сопоставления с образцом. В реальных проектах match упрощает разбор AST, обработку команд, валидацию данных и многие другие задачи.