Python Academy · 课时

类模式

Q: 「类模式」这节课中我会学到什么？

根据对象属性进行匹配 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Python Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

根据对象属性进行匹配

类模式 是 CoddyKit 上的免费 Python Academy 课时。这是第 3 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 Python Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Python Academy 课程共包含 4 节课。

匹配对象

类模式可以让 match 检查对象的类型，并一步提取它的属性。它们在分支中看起来像构造函数调用。

仅检查类型

带有空括号的类模式会匹配该类的任何实例。

def kind(value):
    match value:
        case int():
            return 'an integer'
        case str():
            return 'a string'
        case _:
            return 'something else'

print(kind(5))
print(kind('hi'))
print(kind([1]))

按名称捕获属性

在括号内写入 attr=name，即可匹配实例，并将指定属性绑定到一个变量。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

p = Point(3, 4)

match p:
    case Point(x=px, y=py):
        print('point at', px, py)

匹配特定属性值

您可以要求某个属性等于一个字面量。这个分支只匹配位于 x 轴上的点。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

def describe(p):
    match p:
        case Point(x=0, y=0):
            return 'origin'
        case Point(x=x, y=0):
            return 'on x-axis at ' + str(x)
        case Point():
            return 'elsewhere'

print(describe(Point(0, 0)))
print(describe(Point(5, 0)))
print(describe(Point(1, 1)))

使用 __match_args__ 进行位置匹配

如果类定义了 __match_args__，您就可以按位置匹配属性。数据类会根据字段顺序自动设置它。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

p = Point(3, 4)

match p:
    case Point(px, py):
        print(px, py)

手动定义 __match_args__

对于普通类，请将 __match_args__ 设置为一个元组，其中列出您希望能够按位置访问的属性。

class Point:
    __match_args__ = ('x', 'y')
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

match Point(1, 2):
    case Point(a, b):
        print(a, b)

按类进行分派

类模式可以为一组相关类型构建清晰的分派器，让每种类型分别由自己的分支处理。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Circle:
    radius: float

@dataclass
class Square:
    side: float

def area(shape):
    match shape:
        case Circle(radius=r):
            return 3.14159 * r * r
        case Square(side=s):
            return s * s

print(area(Circle(2)))
print(area(Square(3)))

嵌套类模式

类模式可以嵌套。如果某个字段本身是一个对象，就可以使用另一个类模式来匹配它。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

@dataclass
class Line:
    start: Point
    end: Point

line = Line(Point(0, 0), Point(3, 4))

match line:
    case Line(start=Point(x=0, y=0), end=Point(x=ex, y=ey)):
        print('from origin to', ex, ey)

与内置类型组合

内置类型支持一个用于捕获值的单独位置参数。int(n) 会匹配整数，并将其绑定到 n。

def label(value):
    match value:
        case int(n):
            return 'int ' + str(n)
        case str(s):
            return 'str ' + s
        case _:
            return 'other'

print(label(7))
print(label('hi'))

何时使用类模式

当对象的类型和属性值都会影响逻辑时，可以考虑使用类模式，例如处理事件对象、AST 节点或形状层次结构时。它们可以替代繁琐的实例类型检查和属性访问。

混合位置参数与关键字参数

您可以像函数调用一样，在一个类模式中混合使用位置子模式和关键字子模式。位置子模式使用 __match_args__ 中的顺序；关键字子模式则明确写出属性名称。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int
    z: int

p = Point(1, 2, 3)

match p:
    case Point(x, y, z=depth):
        print(x, y, depth)

快速检查

模式 Point(x=0, y=y) 会匹配什么？

回顾

您学会了根据对象属性进行匹配。

ClassName() 会检查类型。
attr=name 会绑定属性；字面量要求值完全相同。
__match_args__ 支持位置匹配。
类模式可以嵌套，并能根据类型层次结构进行分派。

常见问题解答

「类模式」课时是免费的吗？

是的 — 「类模式」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Python Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Python Academy 课程共包含 4 节课。

「类模式」这节课中我会学到什么？

根据对象属性进行匹配你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Python Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Python Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Python Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 3 节课，共 4 节。

「类模式」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Python Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Python Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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