流程控制 (Control Flow)

导语

生活中无时无刻在做决定：如果下雨，我就带伞；如果迟到，我就打车。程序也一样——没有流程控制的代码只是一条直线。Python 提供了 if/elif/else 分支、三元运算符（ternary operator）、以及 Python 3.10+ 引入的 match/case 结构模式匹配。掌握这些，你的程序才能"思考"。

学习目标

• 掌握 if/elif/else 条件分支
• 学会使用 Python 三元运算符简化代码
• 了解 match/case 模式匹配语法（Python 3.10+）

概念介绍

流程控制（control flow）决定了代码的执行路径。Python 最常见的流程控制是条件分支：根据某个条件的真假（True 或 False），决定执行哪一段代码。

Python 中 falsy（假值）包括：False、None、0、""（空字符串）、[]（空列表）、{}（空字典）。其余值均为 truthy（真值）。

代码示例

示例 1：if/elif/else 分支

score = 85

if score >= 90:
    grade = "A (优秀)"
elif score >= 80:
    grade = "B (良好)"
elif score >= 70:
    grade = "C (及格)"
elif score >= 60:
    grade = "D (待提高)"
else:
    grade = "F (不及格)"

print(f"分数 {score} 对应的等级: {grade}")
# 输出: 分数 85 对应的等级: B (良好)

注意 Python 中没有 switch 语句——在 3.10 之前，elif 链就是多路分支的标准写法。

示例 2：三元运算符

temperature = 35
weather = "炎热" if temperature > 30 else "舒适"
print(f"温度 {temperature}°C, 感觉: {weather}")
# 输出: 温度 35°C, 感觉: 炎热

Python 的三元运算符格式为 value_if_true if condition else value_if_false，可读性优于传统 ? :。

示例 3：match/case（Python 3.10+）

status_code = 404
match status_code:
    case 200:
        message = "OK - 请求成功"
    case 301 | 302:
        message = "重定向 (Redirect)"
    case 404:
        message = "Not Found - 页面未找到"
    case 500:
        message = "Server Error - 服务器错误"
    case _:
        message = f"Unknown status code: {status_code}"

print(f"HTTP {status_code}: {message}")
# 输出: HTTP 404: Not Found - 页面未找到

case _ 是通配匹配，相当于 else 或 default。

[!NOTE] match/case 不仅仅是 switch 的替代品——它支持结构模式匹配（structural pattern matching），可以匹配数据类型、解构列表/字典等。详见 Python 官方文档。

常见错误与解决

[!WARNING] 错误 1：混淆 = 和 ==

if a = 1: 会报 SyntaxError，因为 = 是赋值而非比较。

解决：使用 == 做相等判断。

[!WARNING] 错误 2：if x == True 冗余

不需要写 if x == True: ——直接写 if x: 即可。同理 if x == False: 应写为 if not x:。

最佳实践

1. 优先三元运算符 替代简单的 if/else 赋值
2. match/case 适合多路分支（3 个以上条件），比 elif 链更清晰
3. 避免深层嵌套 — 超过 3 层嵌套时考虑提前 return 或提取函数

练习

1. 写一个函数，判断一个数字是正数、负数还是零，返回对应字符串。

def check_number(n):
    if n > 0:
        return "正数"
    elif n < 0:
        return "负数"
    else:
        return "零"

print(check_number(-5))  # 负数

2. 用三元运算符判断一个字符串是否为空（空字符串返回 "空"，否则返回 "非空"）。

text = ""
result = "空" if not text else "非空"
print(result)  # 空

知识检查

1. 以下代码输出什么？

   x = 0
   if x:
       print("truthy")
   else:
       print("falsy")
   

   • A. truthy
   • B. falsy
   • C. 报错
   • D. 无输出

2. match/case 从哪个 Python 版本开始提供？

   • A. 3.6
   • B. 3.8
   • C. 3.10
   • D. 3.12

3. 三元运算符 a if cond else b 中，当 cond 为 True 时，返回？

   • A. a
   • B. b
   • C. cond
   • D. True

本章小结

• if/elif/else 是 Python 最基础的条件分支
• Python 没有传统 switch——用 elif 链或 match/case
• 三元运算符 a if cond else b 适合简单分支赋值
• match/case 支持类型匹配和模式解构
• falsy 值包括 False、None、0、""、[]、{}

术语表

下一步

• 循环结构 → 学会重复执行代码块

源码链接

• control_flow_sample.py