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一、条件语句

1、什么是条件语句

Python 条件语句跟其他语言基本一致的,都是通过一条或多条语句的执行结果( True 或者 False )来决定执行的代码块。

Python 程序语言指定任何非 0 和非空(null)值为 True,0 或者 null 为 False。

执行的流程图如下:

if 条件语句流程图

2、if 语句的基本形式

Python 中,if 语句的基本形式如下:

if 判断条件
    执行语句……
else
    执行语句……

之前的章节也提到过,Python 语言有着严格的缩进要求,因此这里也需要注意缩进,也不要少写了冒号 :

if 语句的判断条件可以用>(大于)、<(小于)、==(等于)、>=(大于等于)、<=(小于等于)来表示其关系。

例如:

# -*-coding:utf-8-*-

results=59

if results>=60:
    print ('及格')
else :
    print ('不及格')

输出的结果为:

不及格

上面也说到,非零数值、非空字符串、非空 list 等,判断为 True,否则为 False。因此也可以这样写:

num = 6
if num :
    print('Hello Python')

输出的结果如下:

Hello Python

可见,把结果打印出来了。

那如果我们把 num 改为空字符串呢?

num = ''
if num :
    print('Hello Python')

输出结果什么也没有打印(程序正常结束,没输出 Hello Python)。

很明显,空字符串是为 False 的,不符合条件语句,因此不会执行到 print('Hello Python') 这段代码。

还有再啰嗦一点,提醒一下,在条件判断代码中的冒号 : 后、下一行内容是一定要缩进的。不缩进是会报错的。

num = ''
if num :
print('Hello Python')

运行后会报错:

  File "/Users/twowater/dev/python/test/com/twowater/test.py", line 4
    print('Hello Python')
        ^
IndentationError: expected an indented block

冒号和缩进是一种语法。它会帮助 Python 区分代码之间的层次,理解条件执行的逻辑及先后顺序。

3、if 语句多个判断条件的形式

有些时候,我们的判断语句不可能只有两个,有些时候需要多个,比如上面的例子中大于 60 的为及格,那我们还要判断大于 90 的为优秀,在 80 到 90 之间的良好呢?

这时候需要用到 if 语句多个判断条件,

用伪代码来表示:

if 判断条件1:
    执行语句1……
elif 判断条件2:
    执行语句2……
elif 判断条件3:
    执行语句3……
else:
    执行语句4……

实例:

# -*-coding:utf-8-*-

results = 89

if results > 90:
    print('优秀')
elif results > 80:
    print('良好')
elif results > 60:
    print ('及格')
else :
    print ('不及格')

输出的结果:

良好

4、if 语句多个条件同时判断

有时候我们会遇到多个条件的时候该怎么操作呢?

比如说要求 java 和 python 的考试成绩要大于 80 分的时候才算优秀,这时候该怎么做?

这时候我们可以结合 orand 来使用。

or (或)表示两个条件有一个成立时判断条件成功

and (与)表示只有两个条件同时成立的情况下,判断条件才成功。

例如:

# -*-coding:utf-8-*-

java = 86
python = 68

if java > 80 and  python > 80:
    print('优秀')
else :
    print('不优秀')

if ( java >= 80  and java < 90 )  or ( python >= 80 and python < 90):
    print('良好')

输出结果:

不优秀
良好

注意:if 有多个条件时可使用括号来区分判断的先后顺序,括号中的判断优先执行,此外 and 和 or 的优先级低于 >(大于)、<(小于)等判断符号,即大于和小于在没有括号的情况下会比与或要优先判断。

5、if 嵌套

if 嵌套是指什么呢?

就跟字面意思差不多,指 if 语句中可以嵌套 if 语句。

比如上面说到的例子,也可以用 if 嵌套来写。

java = 86
python = 68

if java > 80:
    if python > 80:
        print('优秀')
    else:
        print('不优秀')
else:
    print('不优秀')

输出结果:

不优秀

当然这只是为了说明 if 条件语句是可以嵌套的。如果是这个需求,我个人还是不太建议这样使用 if 嵌套的,因为这样代码量多了,而且嵌套太多,也不方便阅读代码。

6、 Python 3.10+ 的新写法:match / case

各位童鞋,如果你用的是 Python 3.10 或者更新的版本,那么除了 if / elif / else 之外,还多了一个更直观的家伙—— match / case,叫做「结构化模式匹配」(structural pattern matching)。

为什么要专门讲它啊?

我们先看一个需求,假设水哥想根据后台返回的「指令字符串」来做不同的事情:

command = 'start'

if command == 'start':
    print('启动')
elif command == 'stop':
    print('停止')
elif command == 'pause':
    print('暂停')
else:
    print('未知指令')

输出的结果:

启动

这样写没毛病,但是当分支多起来的时候,一长串 elif 就显得啰嗦了。我们用 match / case 重写一下:

command = 'start'

match command:
    case 'start':
        print('启动')
    case 'stop':
        print('停止')
    case 'pause':
        print('暂停')
    case _:
        print('未知指令')

输出的结果:

启动

这里的 case _ 就是兜底分支,相当于 else,下划线 _ 是个通配符,匹配任何还没被前面 case 命中的情况。

看到这里,善于思考的你可能会问:那这跟 switch / case 不就一样吗?换个语法糖而已嘛。

并不是的, match / case 真正的厉害之处,是它能匹配「结构」,不仅仅是「值」。

来看一个序列匹配的例子,假设产品反馈过来一个坐标数据:

point = [10, 20]

match point:
    case [0, 0]:
        print('原点')
    case [x, 0]:
        print(f'在 x 轴上,x = {x}')
    case [0, y]:
        print(f'在 y 轴上,y = {y}')
    case [x, y]:
        print(f'普通点,x = {x},y = {y}')
    case _:
        print('不是二维坐标')

输出的结果:

普通点,x = 10,y = 20

是不是发现,这里不光匹配到了「这是一个长度为 2 的列表」,还顺手把 xy 给「解包」出来了,下面分支里直接就能用。

序列里还可以用 *rest 来收集剩下的元素:

nums = [1, 2, 3, 4, 5]

match nums:
    case [first, *rest]:
        print(f'第一个:{first},剩下的:{rest}')

输出的结果:

第一个:1,剩下的:[2, 3, 4, 5]

那么字典呢?

match / case 也能匹配字典的「形状」:

response = {'status': 'ok', 'data': [1, 2, 3]}

match response:
    case {'status': 'ok', 'data': data}:
        print(f'成功,拿到数据 {data}')
    case {'status': 'error', 'message': msg}:
        print(f'失败:{msg}')
    case _:
        print('未知响应')

输出的结果:

成功,拿到数据 [1, 2, 3]

更有意思的是,match / case 还能跟「类」一起用,配合 dataclass 食用,效果更佳:

from dataclasses import dataclass


@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int


p = Point(0, 5)

match p:
    case Point(x=0, y=0):
        print('原点')
    case Point(x=0, y=y):
        print(f'在 y 轴上,y = {y}')
    case Point(x=x, y=0):
        print(f'在 x 轴上,x = {x}')
    case Point(x=x, y=y):
        print(f'普通点 ({x}, {y})')

输出的结果:

在 y 轴上,y = 5

最后,再介绍一个小特性,叫「守卫条件」(guard),就是在 case 后面加一个 if

score = 75

match score:
    case x if x >= 90:
        print('优秀')
    case x if x >= 80:
        print('良好')
    case x if x >= 60:
        print('及格')
    case _:
        print('不及格')

输出的结果:

及格

是不是发现,有了 match / case 之后,代码更结构化也更好读了?

这里也啰嗦一句,match / case 不是用来取代 if / elif 的。简单的「值比较」、「真假判断」,老老实实写 if 反而更清楚;只有当你要根据「数据的结构」来分发逻辑的时候,比如解析 JSON、处理 AST、写解释器之类的场景,match / case 才能真正发挥威力。