[Python, Программирование] Pattern matching. Теперь и в Python

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

news_bot ^® написал(а)
19-Мар-2021 17:31

Цитировать

Привет!
В юбилейный минор третьего питона наконец-то завезли pattern matching. Саму концепцию сложно назвать новой, она уже реализована во многих языках, причём как нового поколения (Rust, Golang), так и у тех, кому уже за 0x18 (Java).
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Анонсировал pattern matching Гвидо ван Россум, автор языка программирования Python и «великодушный пожизненный диктатор»
Меня зовут Денис Кайшев, я код-ревьюер на курсе «Мидл Python-разработчик». В этом посте хочу рассказать, зачем в Python pattern matching и как с ним работать.
Синтаксически конструкция pattern matching по сути аналогична тому, как это представлено в ряде других языков:

match_expr:
| star_named_expression ',' star_named_expressions?
| named_expression
match_stmt: "match" match_expr ':' NEWLINE INDENT case_block+ DEDENT
case_block: "case" patterns [guard] ':' block
guard: 'if' named_expression
patterns: value_pattern ',' [values_pattern] | pattern
pattern: walrus_pattern | or_pattern
walrus_pattern: NAME ':=' or_pattern
or_pattern: '|'.closed_pattern+
closed_pattern:
| capture_pattern
| literal_pattern
| constant_pattern
| group_pattern
| sequence_pattern
| mapping_pattern
| class_pattern
capture_pattern: NAME !('.' | '(' | '=')
literal_pattern:
| signed_number !('+' | '-')
| signed_number '+' NUMBER
| signed_number '-' NUMBER
| strings
| 'None'
| 'True'
| 'False'
constant_pattern: attr !('.' | '(' | '=')
group_pattern: '(' patterns ')'
sequence_pattern: '[' [values_pattern] ']' | '(' ')'
mapping_pattern: '{' items_pattern? '}'
class_pattern:
| name_or_attr '(' ')'
| name_or_attr '(' ','.pattern+ ','? ')'
| name_or_attr '(' ','.keyword_pattern+ ','? ')'
| name_or_attr '(' ','.pattern+ ',' ','.keyword_pattern+ ','? ')'
signed_number: NUMBER | '-' NUMBER
attr: name_or_attr '.' NAME
name_or_attr: attr | NAME
values_pattern: ','.value_pattern+ ','?
items_pattern: ','.key_value_pattern+ ','?
keyword_pattern: NAME '=' or_pattern
value_pattern: '*' capture_pattern | pattern
key_value_pattern:
| (literal_pattern | constant_pattern) ':' or_pattern
| '**' capture_pattern

Может показаться сложным и запутанным, но на самом деле всё сводится примерно к такому виду:

match some_expression:
case pattern_1:
...
case pattern_2:
...

Это выглядит куда понятнее и приятнее глазу.
Сами шаблоны разбиты на несколько групп:

Literal Patterns;
Capture Patterns;
Wildcard Pattern;
Constant Value Patterns;
Sequence Patterns;
Mapping Patterns;
Class Patterns.

Расскажу немного о каждой из них.
Literal Patterns
Паттерн Literal, как намекает нам название, предполагает сопоставление между собой ряда значений, а именно строк, чисел, булевых значений и NULLNone.
Это выглядит как string == 'string', используется метод __eq__.

match number:
case 42:
print('answer')
case 43:
print('not answer')

Capture Patterns
Шаблон захвата позволяет связать переменную с заданным в шаблоне именем и использовать это имя внутри локальной области видимости.

match greeting:
case "":
print('Hello my friend')
case name:
print(f'Hello {name}')

Wildcard Pattern
Если вариантов сопоставления слишком много, то можно использовать _ , что является неким значением по умолчанию и будет совпадать со всеми элементами в конструкции match

match number:
case 42:
print("Its’s forty two")
case _:
print("I don’t know, what it is")

Constant Value Patterns
При использовании констант нужно использовать dotted names, к примеру перечисления, иначе сработает паттерн захвата.

OK = 200
CONFLICT = 409
response = {'status': 409, 'msg': 'database error'}
match response['status'], response['msg']:
case OK, ok_msg:
print('handler 200')
case CONFLICT, err_msg:
print('handler 409')
case _:
print('idk this status')

И ожидаемый результат будет не самым очевидным.
Sequence Patterns
Позволяет сопоставлять списки, кортежи и любые другие объекты от collections.abc.Sequence, кроме str, bytes, bytearray.

answer = [42]
match answer:
case []:
print('i do not find answer')
case [x]:
print('asnwer is 42')
case [x, *_]:
print('i find more than one answers')

Теперь нет необходимости каждый раз вызывать len() для проверки количества элементов в списке, так как будет вызван метод __len__.
Mapping Patterns
Эта группа немного похожа на предыдущую, только здесь мы сопоставляем словари, или, если быть точным, объекты типа collections.abc.Mapping. Их можно достаточно неплохо сочетать друг с другом.

args = (1, 2)
kwargs = {'kwarg': 'kwarg', 'one_more_kwarg': 'one_more_kwarg'}
def match_something(*args, **kwargs):
match (args, kwargs):
case (arg1, arg2), {'kwarg': kwarg}:
print('i find positional args and one keyword args')
case (arg1, arg2), {'kwarg': kwarg, 'one_more_kwarg': one_more_kwarg}:
print('i find a few keyword args')
case _:
print('i cannot match anything')
match_something(*args, **kwargs)

И всё бы ничего, но есть особенность. Этот паттерн гарантирует вхождение этого ключа (ключей) в словарь, но длина словаря не имеет значения. Поэтому на экране появится i find positional args and one keyword args.
Class patterns
Что касается пользовательских типов данных, то здесь используется синтаксис, схожий с инициализацией объекта.
Вот как это будет выглядеть на примере дата-классов:

from dataclasses import dataclass
@dataclass
class Coordinate:
x: int
y: int
z: int
coordinate = Coordinate(1, 2, 3)
match coordinate:
case Coordinate(0, 0, 0):
print('Zero point')
case _:
print('Another point')

Также можно использовать if, или так называемый guard. Если условие ложно, то сопоставление с шаблоном продолжится. Стоит отметить, что сначала происходит сопоставление с шаблоном, и только после этого проверяется условие:

case Coordinate(x, y, z) if z == 0:
print('Point in the plane XY')

Если использовать непосредственно классы, то нужен атрибут __match_args__, в котором необходимы позиционные аргументы (для namedtuple и dataclasses __match_args__ генерируется автоматически).

class Coordinate:
__match_args__ = ['x', 'y', 'z']
def __init__(self, x, y, z):
self.x = x
self.y = y
self.z = z
сoordinate = Сoordinate(1, 2, 3)
match Сoordinate:
case Сoordinate(0, 0, 0):
print('Zero Сoordinate')
case Сoordinate(x, y, z) if z == 0:
print('Сoordinate in the plane Z')
case _:
print('Another Сoordinate')

Иначе вызовется исключение TypeError: Coordinate() accepts 0 positional sub-patterns (3 given)
Что в итоге?
Фактически это выглядит как очередной синтаксический сахар наряду с недавним walrus operator. Реализация в текущем её виде преобразует блоки оператора match в эквивалентные конструкции if/else, а именно в байт-код, который имеет такой же эффект.
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Армин Ронахер, создатель веб-фреймворка Flask для Python, очень ёмко описалтекущее состояние Pattern matching
Да, сложно спорить: код станет несколько чище, нежели это была бы башня из if/else на треть экрана. Но и назвать это тем, что производит вау-эффект, тоже нельзя. Неплохо, что оно вводится: местами это будет удобно использовать, но не везде. Так или иначе, главное с этой новизной не переусердствовать, не бежать быстрее обновлять все проекты на 3.10 и всё переписывать, ведь:

Now is better than never. Although never is often better than right now.

Будете использовать? Если да, то где?
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:

Теги для поиска: #_python, #_programmirovanie (Программирование), #_jandeks.praktikum (Яндекс.Практикум), #_python, #_if/else, #_pattern_matching, #_programmirovanie (программирование), #_blog_kompanii_jandeks.praktikum (
Блог компании Яндекс.Практикум
), #_python, #_programmirovanie (
Программирование
)

Профиль ЛС

Ответить на тему

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 22-Ноя 13:35
Часовой пояс: UTC + 5