如何用字典映射和异常处理精简 Python 计算器代码

本文介绍如何通过操作符字典映射（`operator` 模块）与结构化异常处理，将冗长的条件分支计算器重构为简洁、可扩展、易维护的版本。

传统计算器实现常依赖大量重复的 if/elif 分支，导致代码冗余、难以扩展且可读性差。核心问题在于：运算逻辑与控制流混杂，输入处理、类型转换、错误检查分散在各分支中。优化方向是「解耦」——将「用户指令」映射到「运算行为」，再统一处理输入与异常。

以下为重构后的专业级实现：

import operator  # 运算符字典映射：键为命令名，值为对应函数对象 FMAP = {     "add": operator.add,     "sub": operator.sub,     "mul": operator.mul,     "div": operator.truediv, }  def get_prompt():     """动态生成选项提示，避免硬编码"""     ops = list(FMAP.keys())     return f"Enter '{ops[0]}'" + "".join(f", '{op}'" for op in ops[1:-1]) + f" or '{ops[-1]}': "  # 使用海象运算符（:=）实现简洁的循环输入 while calc := input(get_prompt()).strip():     if func := FMAP.get(calc):         try:             x = Float(input("Enter value for x: "))             y = float(input("Enter value for y: "))             print("Result:", func(x, y))         except ValueError:             print("Error: Please enter valid numbers.")         except ZeroDivisionError:             print("Error: Division by zero is not allowed.")     else:         print("Unrecognised operation. Try again.")

✅ 关键优化点说明：

• 字典驱动逻辑：FMAP 将字符串命令直接绑定至 operator 函数（如 operator.add），彻底消除重复的 input() 和 print()；新增运算（如 “pow”: operator.pow）只需一行字典项，无需修改主逻辑。
• 统一异常处理：ValueError 捕获非法数字输入（如 “abc”），ZeroDivisionError 专责除零，语义清晰、覆盖全面。
• 动态提示生成：get_prompt() 自动适配字典键列表，避免手动拼接或硬编码选项，提升可维护性。
• 现代语法加持：使用海象运算符 := 实现“输入即判断”，省去显式 break 和初始化变量，循环体更紧凑。

⚠️ 注意事项：

立即学习“Python免费学习笔记（深入）”；

• 确保 python ≥ 3.8（海象运算符要求）；若需兼容旧版本，可改用 while True: + calc = input(…).strip() + if not calc: break。
• operator.truediv 对应 /（浮点除法），如需整除可添加 “fdv”: operator.floordiv 并在 FMAP 中启用。
• 所有用户输入均经 float() 转换，若需支持复数或大整数，可扩展为 eval()（不推荐用于不可信输入）或自定义解析器。

这种设计不仅大幅压缩代码行数（原版 40+ 行 → 现版 25 行），更赋予计算器天然的可扩展性与健壮性——这才是 Python “用数据驱动逻辑”哲学的典型实践。