Python中函数参数的模式匹配

假设我有一个名为

generator

的函数，它返回一个4元组，其中包含在某些预先指定的范围内随机选择的值。假设元组的形式为

（年龄、性别、位置、婚姻状况）

：

另一方面，假设我定义了20个不同的函数，定义如下：

def p1 (age, sex, location, marital_status)
def p2 (age, sex, location, marital_status)   
.
.

# This function has a foratted doc string.
# :argument: Truth condition to be evaluated
# If any condition is False, function won't be called
def party_list(name, age, sex):
    """
    :name:"{}" != "Dad"
    :age:17< {} <25
    :sex:True
    """
    print("You're invited to my party, {}!".format(name))


# We will make some sample data
keys = ["name", "age", "sex"]
values = [["John", 24, "Male"],
          ["Sarah", 25, "Female"],
          ["Pikachu", 2, "Pokemon"],
          ["Pizza guy", 18, "Male"]]
# Turn it in to a dictionary
for key, value in enumerate(values):
    values[key] = {t:p for t, p in zip(keys, value)}


# These conditions can be dynamically made for each function,
# because we have access to the doc string from the outside
conditions = list(filter(lambda c: ':' in c, party_list.__doc__.split('\n')))
for friend in values:
    for case in conditions:
        tag, code = case.split(':')[1:]
        if not eval(code.format(friend[tag])):
            break
    else:
        party_list(friend["name"], friend["age"], friend["sex"])

其中，

p1

应接收具有以下形式值的参数：

`age` must be in the range 20 to 45
`sex` must be male
`location` could be any city in Southern California
`marital_status` could be either single or married

想象一下从

p2

一直到

p20

的另一组值

确定哪一组生成的值与哪一个函数匹配的实用方法是什么

在这种情况下，所有定义都完全相同，但我可以想象在定义中可能存在细微差异的情况，例如

p18

可能是

def p1（年龄、位置）

，并且

age

和

location

的可能性范围有特定限制

另外，模式不一定是相互排斥的，这意味着一组生成的值也可能匹配多个函数

# define test t1 for function p1
def t1(params):
    return params["age"] in range(5, 85) \
        and params["sex"] in ["m", "f"] \
        and cityof(params["location"], "California") \
        and params["marital_status"] in ["married", "single", "separated"]
# and similarly for other p* functions

# define functions
def p1(params): ...
def p2(params): ...
# and so on

# bind tests and functions
RULES = {
    (t1, p1),
    (t2, p2),
    ...
}

# have the right functions called
def go(params):
    for rule in RULES:
        if rule[0](params):
            rule[1](params)

# test it
go({"age": 6, "sex": "m", "location": "somewhere", "marital_status": "single"})

仅作几点评论：

• 这些测试可以包含在函数本身中
• 测试功能也必须处理缺失的参数
• 也可以直接使用函数参数

实际上有几种可能的变化，但主要原则是相同的：

---

找到匹配函数并调用它。

如果您愿意在您的函数中添加格式化的DOC字符串（而不是对每个参数进行类型检查），那么您可以考虑这样做：

def p1 (age, sex, location, marital_status)
def p2 (age, sex, location, marital_status)   
.
.

# This function has a foratted doc string.
# :argument: Truth condition to be evaluated
# If any condition is False, function won't be called
def party_list(name, age, sex):
    """
    :name:"{}" != "Dad"
    :age:17< {} <25
    :sex:True
    """
    print("You're invited to my party, {}!".format(name))


# We will make some sample data
keys = ["name", "age", "sex"]
values = [["John", 24, "Male"],
          ["Sarah", 25, "Female"],
          ["Pikachu", 2, "Pokemon"],
          ["Pizza guy", 18, "Male"]]
# Turn it in to a dictionary
for key, value in enumerate(values):
    values[key] = {t:p for t, p in zip(keys, value)}


# These conditions can be dynamically made for each function,
# because we have access to the doc string from the outside
conditions = list(filter(lambda c: ':' in c, party_list.__doc__.split('\n')))
for friend in values:
    for case in conditions:
        tag, code = case.split(':')[1:]
        if not eval(code.format(friend[tag])):
            break
    else:
        party_list(friend["name"], friend["age"], friend["sex"])

#此函数有一个带孔的文档字符串。
#：参数：要计算的真值条件
#若任何条件为False，则不会调用该函数
def party_列表（姓名、年龄、性别）：
"""
：姓名：“{}”！=“爸爸”
：age:17<{}作为Python 3.X（而不是2.X）中的一种Python方式，您可以将（关于函数参数和结果的任意用户定义数据）附加到函数对象。在这里，您可以在装饰器中使用此功能包装函数以检查参数的范围

例如，您可以使用以下范围测试功能：

def rangetest(func):
    def onCall(**kargs):
        argchecks = func.__annotations__

        if all(val in range(*argchecks.get(arg)) for arg,val in kargs.items()):
            return func(**kargs)
        else :
              print ("invalid arg range")
    return onCall


@rangetest
def func(a:(1, 5), b:(4,7), c:(0, 10)):
    print(a + b + c)

演示：

func(a=2, b=6, c=8)
16
func(a=2, b=6, c=15)
invalid arg range

首先，由于注释信息在字典中（python将其作为字典返回），并且字典没有特定的顺序，因此需要在函数中使用关键字参数，以便能够在注释信息字典中获取其相对范围

在这里，我只使用了数字范围，但您可以使用一些自定义范围，如您在问题中显示的单词列表。但在
all
中，您需要检查其类型，然后根据其类型使用正确的操作：

all(kwargs.get(arg) in range(*arg_range) if is instance (arg_range,tuple) else kwargs.get(arg) in arg_range for arg,arg_range in argchecks.items())

由于您使用的是Python 3，函数注释可能是一种方法：。模式是相互排斥的，还是可能有更多的模式匹配？@dlask：这一点很好。模式匹配多个函数的可能性很小。是否可以在p1-p20上循环，检查函数本身，如果与reqs不匹配，直接转到下一个函数？避免代码重复。@JLPeyret:听起来很有趣。您能详细说明一下答案吗？