Сопоставление с образцом (match / case)

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику

См. также: Управляющие конструкции · Типы данных · ООП в Python

Назначение

Начиная с Python 3.10, конструкция match / case (structural pattern matching) позволяет ветвить выполнение не только по булевому условию, но и по форме значения: константа, тип, распаковка последовательности, поля словаря, атрибуты объекта.

Это не замена if для простых проверок, а инструмент для разбора сообщений, статусов API, узлов AST, вариантов ответа дискриминированных типов.

---

Базовый синтаксис

def http_status(code: int) -> str:
    match code:
        case 200:
            return "OK"
        case 404:
            return "Not Found"
        case 500 | 502 | 503:
            return "Server error"
        case _:
            return "Unknown"

• case _ — ветка по умолчанию (как else);
• case 500 | 502 — несколько литералов через | (логическое «или» внутри образца).

match вычисляет одно выражение слева и сравнивает с образцами сверху вниз до первого совпадения.

---

Сопоставление с типами

def describe(value):
    match value:
        case int() if value >= 0:
            return f"неотрицательное целое {value}"
        case int():
            return f"отрицательное целое {value}"
        case str() if not value:
            return "пустая строка"
        case str() as text:
            return f"строка длины {len(text)}"
        case _:
            return "другой тип"

Класс в образце (int(), str()) проверяет тип через isinstance. Условие после if называется guard — образец подходит только если guard истинен.

---

Последовательности и распаковка

def head_tail(items):
    match items:
        case []:
            return "пусто"
        case [x]:
            return f"один элемент: {x}"
        case [first, *rest]:
            return f"голова {first}, хвост из {len(rest)}"

Образец	Смысл
[x, y]	Ровно два элемента
[first, *rest]	Первый + остаток в список rest
(_, _, third)	Третий элемент кортежа

Работает с list, tuple и другими последовательностями при сопоставлении по структуре.

---

Словари и ключевые поля

def parse_event(event: dict):
    match event:
        case {"type": "click", "x": x, "y": y}:
            return f"клик в ({x}, {y})"
        case {"type": "key", "code": code}:
            return f"клавиша {code}"
        case {"type": str(t)}:
            return f"неизвестный тип {t}"
        case _:
            return "не событие"

Имена ключей в образце — обязательные для совпадения; лишние ключи в словаре не мешают (в отличие от некоторых языков с «закрытыми» образцами).

---

Классы и dataclass

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: float
    y: float

def quadrant(p):
    match p:
        case Point(x=0, y=0):
            return "начало координат"
        case Point(x=x, y=y) if x >= 0 and y >= 0:
            return "I четверть"
        case Point(x=x, y=y):
            return f"точка ({x}, {y})"

Сопоставление идёт по атрибутам, не по иерархии наследования (для иерархии классов по-прежнему удобен полиморфизм — см. ООП).

---

AS — привязка имени

match response:
    case {"status": 200, "data": data} as ok:
        process(ok["data"])
    case {"status": code, "error": msg}:
        log_error(code, msg)

as ok сохраняет всё совпавшее значение response, а не только извлечённые части.

---

match и if/elif

Критерий	if / elif	match / case
Простое сравнение	Предпочтительно	Избыточно
Много веток по одной переменной	Длинные цепочки	Читаемее
Распаковка структур	Вложенные if и индексы	Нативно в образце
Произвольные условия между ветками	Любые выражения	Только guards на case
Версия Python	Любая	3.10+

Для кода, который должен работать на 3.9 и ниже, match недоступен — оставляйте if/elif или словари-диспетчеры.

---

Типичные ошибки

1. Забыли case _ — при несовпадении возникнет MatchError (аналог необработанного случая).
2. Изменяемые значения — образец сопоставляет текущее состояние; список может измениться после match, если на него есть другие ссылки.
3. Порядок веток — более общий образец сверху «перехватит» частные случаи; специфичные case ставят выше общих.

---

Связанные материалы

• Управляющие конструкции — if, for, while
• Коллекции
• Обработка исключений

---