match / case: сопоставление шаблонов

Вы уже умеете выбирать между несколькими вариантами с помощью if/elif/else. Когда вариантов становится много, цепочки elif с проверкой равенства начинают выглядеть однообразно и громоздко. В Python 3.10 появился оператор match/case — мощный инструмент сопоставления с образцом (pattern matching).

Базовый синтаксис

match переменная:
    case значение1:
        # если переменная == значение1
    case значение2:
        # если переменная == значение2
    case _:
        # случай по умолчанию (аналог else)

Простой пример — команды CLI:

command = input("Команда (start/stop/status): ")

match command:
    case "start":
        print("Запускаем сервер...")
    case "stop":
        print("Останавливаем сервер...")
    case "status":
        print("Статус: работает")
    case _:
        print(f"Неизвестная команда: {command}")

Это то же самое, что длинный if/elif/else, но намного читабельнее. _ в case _: — специальный символ «совпасть со всем остальным».

Сравнение с if/elif

Без match:

day = "понедельник"

if day == "понедельник":
    print("Начало недели")
elif day == "пятница":
    print("Конец рабочей недели")
elif day == "суббота" or day == "воскресенье":
    print("Выходной")
else:
    print("Середина недели")

С match:

day = "понедельник"

match day:
    case "понедельник":
        print("Начало недели")
    case "пятница":
        print("Конец рабочей недели")
    case "суббота" | "воскресенье":
        print("Выходной")
    case _:
        print("Середина недели")

Обратите внимание на "суббота" | "воскресенье" — оператор | внутри case означает «или», позволяя объединить несколько шаблонов.

Сопоставление с несколькими значениями через |

status_code = 404

match status_code:
    case 200 | 201 | 204:
        print("Успех")
    case 301 | 302:
        print("Перенаправление")
    case 400:
        print("Неверный запрос")
    case 401 | 403:
        print("Ошибка авторизации")
    case 404:
        print("Не найдено")
    case 500 | 502 | 503:
        print("Ошибка сервера")
    case _:
        print("Неизвестный статус")

Сопоставление кортежей и последовательностей

match/case умеет сопоставлять структуры данных, а не только скалярные значения. Например, пары значений:

point = (0, 5)

match point:
    case (0, 0):
        print("Начало координат")
    case (x, 0):
        print(f"На оси X: x = {x}")
    case (0, y):
        print(f"На оси Y: y = {y}")
    case (x, y):
        print(f"Точка ({x}, {y})")

Здесь происходит нечто интересное: case (x, 0) — это не просто сравнение с (x, 0). Это шаблон с захватом: если второй элемент равен 0, а первый — любой, то первый элемент захватывается в переменную x. Для point = (0, 5) → первый case ложный (не (0, 0)), второй ложный (второй элемент 5, не 0), третий истинный → y = 5.

Охранные условия (guard)

К любому case можно добавить дополнительное условие через if:

age = 25

match age:
    case n if n < 0:
        print("Некорректный возраст")
    case n if n < 18:
        print(f"Несовершеннолетний: {n} лет")
    case n if n < 65:
        print(f"Взрослый: {n} лет")
    case n:
        print(f"Пенсионный возраст: {n} лет")

Здесь n захватывает значение переменной age, а if n < 0 — охранное условие. Это гибрид match и if в одном синтаксисе.

Когда использовать match, а когда if/elif

match/case предпочтителен, когда:

Нужно выбрать действие из нескольких по значению одной переменной.
Несколько case можно объединить через |.
Работаете со структурированными данными (кортежи, словари, объекты).

if/elif/else предпочтителен, когда:

Условия разнородные (сравниваются разные переменные).
Логика сложнее простого «это значение или то».
Нужна совместимость с Python < 3.10.

Версионное ограничение

match/case доступен начиная с Python 3.10. Если у вас более старая версия — конструкция вызовет SyntaxError. Проверьте версию через python3 --version. Для учебных целей мы предполагаем Python 3.10+.

Проверь себя

Что выведет этот код?

code = "B"

match code:
    case "A" | "B":
        print("Первые буквы")
    case "C":
        print("Третья буква")
    case _:
        print("Другое")

code = "B" совпадает с шаблоном "A" | "B" → выводится "Первые буквы".

Итог

match/case (Python 3.10+) — элегантная альтернатива длинным цепочкам if/elif.
case _: — случай по умолчанию, аналог else.
case "a" | "b": объединяет несколько значений в одной ветке.
case (x, 0): — сопоставление структур с захватом значений в переменные.
case n if n < 18: — охранное условие для дополнительной фильтрации.
Для простых условий с разными переменными if/elif по-прежнему предпочтительнее.

Модуль 3 завершён! Вы освоили все инструменты для ветвления: if/elif/else, вложенные условия, тернарное выражение, truthy/falsy и match/case. В следующем модуле переходим к циклам — научимся повторять действия.

match / case: сопоставление шаблонов