Python 字符串之格式化输出

Python 的字符串格式化传统有两种方式：％-formatting 方式以及 format 方式。除此之外，从 Python 3.6 开始映入了一种新的格式化方法：f-string，与传统格式化方法相比，f-string 不仅更易读，更简洁，不易出错，而且速度更快！本文将详解三种字符串格式化方法的用法。

% 格式符方法

% 格式符 语法规则如下：

%[(var-name)][flags][width][.precision]typecode

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参数详解

[1] >>>> (var-name)

(var-name) 为命名参数，可选。用于指定 key，即用于变量映射(参数为字典) 。

[2] >>>> flags

flags 为对齐方式以及数值符号设置参数，可选。可供选择的值有：+，-，空格或 0。

• + ：右对齐；正数前加正好，负数前加负号；
• 空格：右对齐；正数前加空格，负数前加负号；
• 0：右对齐；正数前无符号，负数前加负号，用 0 填充空白处;
• -：左对齐；正数前无符号，负数前加负号。

[3] >>>> width

width 为显示宽度设置参数，可选。

[4] >>>> .precision

.precision 为小数点后精度设置参数，可选。

[5] >>>> typecode

typecode 为类型码参数，必选。常用类型码如下：

• s：字符串 类型码 (采用 str() 的显示 )；
• r：字符串 类型码 (采用 repr() 的显示 )；
• d：十进制整数 类型码，将整数、浮点数转换成 十 进制表示；
• i：十进制整数 类型码，将整数、浮点数转换成 十 进制表示；
• o：八进制整数 类型码，将整数转换成 八 进制表示;
• x：十六进制整数 类型码，将整数转换成 十六 进制表示;
• e：指数 类型码(基底写为 e)，将整数、浮点数转换成 科学计数法；
• E：指数 类型码(基底写为 E)，将整数、浮点数转换成 科学计数法；
• f：浮点数 类型码，将整数、浮点数转换成 浮点数表示；
• F：浮点数 类型码，将整数、浮点数转换成 浮点数表示；
• g：指数或浮点数类型码，自动调整将整数、浮点数转换成 浮点型或科学计数法 表示，超过 6 位数用基底为 e 科学计数法；智能选择使用 %f 或 %e 格式；
• %%：字符 “%” 类型码。

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测试样例

[1] >>>> var-name

>>> name = "python"
>>> age = 20
>>> print("%(name)s:%(age)d" % {'name':name, 'age':age})
python:20

[2] >>>> flags && width

>>> name = 'python'
>>> test = 1000
>>> print("%(name)s:%(number)+10d" % {'name':name, 'number':test})
python:     +1000
>>> print("%(name)s:%(number)-10d" % {'name':name, 'number':test})
python:1000
>>> print("%(name)s:%(number) 10d" % {'name':name, 'number':test})
python:      1000
>>> print("%(name)s:%(number)010d" % {'name':name, 'number':test})
python:0000001000

[3] >>>> .precision

>>> f = 123.321
>>> print("precision test: %(p)f" % {'p':f})
precision test: 123.321000
>>> print("precision test: %(p).2f" % {'p':f})
precision test: 123.32

[4] >>>> typecode

>>> a,b,c = 'TheMusicIsLoud', 20, 12.3
>>> print("my name is: %s; age: %d; level: %+10.4f" % (a,b,c))
my name is: TheMusicIsLoud; age: 20; level:   +12.3000
>>> print("my name is: %s; age: %d; level: %-10.4f" % (a,b,c))
my name is: TheMusicIsLoud; age: 20; level: 12.3000

>>> print("%05x" % -12)
-000c
>>> print("%05o" % -12)
-0014

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缺点

我们可以发现，一旦我们开始使用多个参数和更长的字符串，代码将很快变得不太容易阅读。事情已经开始显得有点凌乱：

first_name = "Eric"
last_name = "Idle"
age = 27
profession = "Developer"
affiliation = "Easy Python"
print(("Hello, %s %s. You are %s. You are a %s. You are a member of %s." %
(first_name, last_name, age, profession, affiliation)))

冗长，不能正确显示元组或字典都是它的缺点。

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Format 方法

Python 中除了上述我们介绍过的 % 格式化方法，还可以通过 {} 和 : 来代替以前的 % 完成格式化输出，增强了字符串格式化的功能。

format 格式符语法规则如下：

[fill][align][sign][#][width][,][.precision][typecode]

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参数详解

[1] >>>> fill

fill 为空白处可填充字符设置参数，可选。

[2] >>>> align

align 为对齐方式设置参数，可选，需要配和 width 参数使用。

• <：内容左对齐；
• >：内容右对齐(默认)；
• =：内容右对齐，将符号放置在填充字符的左侧，且只对数字类型有效。即，符号+填充物+数字。
• ^：内容居中。

[3] >>>> sign

sign 为有无符号数字设置参数，可选。

• +：正号加正，负号加负；
• -：正号不变，负号加负；
• 空格：正号空格，负号加负。

[4] >>>> #

# 为是否显示进制前缀设置参数，可选。对于二进制、八进制、十六进制，如果加上 #，会显示 0b/0o/0x，否则不显示。

[5] >>>> ,

, 为数字分割符设置参数，可选。如：1,000,000。

[6] >>>> width

width 为显示宽度设置参数，可选。

[7] >>>> .precision

.precision 为小数点后精度设置参数，可选。

8）typecode

typecode 为类型码参数，可选（注意这里变为可选参数）。常用类型码如下：

• 空白：未指定类型，则默认是None，同 s；

• s：字符串 类型码 (采用 str() 的显示 )；

• r：字符串 类型码 (采用 repr() 的显示 )；

• d：十进制整数 类型码，将整数、浮点数转换成 十 进制表示；

• i：十进制整数 类型码，将整数、浮点数转换成 十 进制表示；

• o：八进制整数 类型码，将整数转换成 八 进制表示;

• x：十六进制整数 类型码，将整数转换成 十六 进制表示;

• e：指数 类型码(基底写为 e)，将整数、浮点数转换成 科学计数法；

• E：指数 类型码(基底写为 E)，将整数、浮点数转换成 科学计数法；

• f：浮点数 类型码，将整数、浮点数转换成 浮点数表示；

• F：浮点数 类型码，将整数、浮点数转换成 浮点数表示；

• g：指数或浮点数类型码，自动调整将整数、浮点数转换成 浮点型或科学计数法 表示，超过 6 位数用基底为 e 科学计数法；智能选择使用 %f 或 %e 格式；

• %：显示百分比（默认显示小数点后 6 位） 类型码。

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测试样例

[1] >>>> fill && align && width

>>> s1 = "{:*^20}".format('welcome')
>>> print(s1)
******welcome*******
>>> s2 = "{:*>20s}".format('welcome')
>>> print(s2)
*************welcome
>>> s3 = "{:*<20s}".format('welcome')
>>> print(s3)
welcome*************

[2] >>>> #

我们还可以通过引用其索引（或变量名称）来以任何顺序引用变量：

>>> a1 = "numbers: {:b},{:o},{:d},{:x},{:X}, {:%},{:c}".format(16, 15, 14, 13, 12, 0.87623,99)
>>> a2 = "numbers: {0:#b},{0:#o},{0:#d},{0:#x},{0:#X}, {0:%},{1:c}".format(15,99)
>>> a3 = "numbers: {num:b},{num:o},{num:d},{num:x},{num:X}, {num:%},{cc:c}".format(num=15,cc=99)
>>> print(a1)
numbers: 10000,17,14,d,C, 87.623000%,c
>>> print(a2)
numbers: 0b1111,0o17,15,0xf,0XF, 1500.000000%,c
>>> print(a3)
numbers: 1111,17,15,f,F, 1500.000000%,c

[3] >>>> , && .precision

>>> s1 = '{:,d}'.format(100000000)
>>> s2 = '{:.2f}'.format(123.321)
>>> print(s1)
100,000,000
>>> print(s2)
123.32

[4] >>>> 常用格式化

>>> tp1 = "i am {}, age {}, {}".format("seven", 18, 'alex')
>>> tp2 = "i am {}, age {}, {}".format(*["seven", 18, 'alex'])
>>> tp3 = "i am {0}, age {1}, really {0}".format("seven", 18)
>>> tp4 = "i am {0}, age {1}, really {0}".format(*["seven", 18])
>>> tp5 = "i am {name}, age {age}, really {name}".format(name="seven", age=18)
>>> tp6 = "i am {name}, age {age}, really {name}".format(**{"name": "seven", "age": 18})
>>> tp7 = "i am {0[0]}, age {0[1]}, really {0[2]}".format([1, 2, 3], [11, 22, 33])
>>> tp8 = "i am {:s}, age {:d}, money {:f}".format("seven", 18, 88888.1)
>>> tp9 = "i am {:s}, age {:d}".format(*["seven", 18])
>>> tp10 = "i am {name:s}, age {age:d}".format(name="seven", age=18)
>>> tp11 = "i am {name:s}, age {age:d}".format(**{"name": "seven", "age": 18})
>>> print(tp1)
i am seven, age 18, alex
>>> print(tp2)
i am seven, age 18, alex
>>> print(tp3)
i am seven, age 18, really seven
>>> print(tp4)
i am seven, age 18, really seven
>>> print(tp5)
i am seven, age 18, really seven
>>> print(tp6)
i am seven, age 18, really seven
>>> print(tp7)
i am 1, age 2, really 3
>>> print(tp8)
i am seven, age 18, money 88888.100000
>>> print(tp9)
i am seven, age 18
>>> print(tp10)
i am seven, age 18
>>> print(tp11)
i am seven, age 18

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缺点

尽管一定程度上增强了 %-formatting 功能，但当我们开始使用多个参数和更长的字符串，还是具有冗长问题：

first_name = "Eric"
last_name = "Idle"
age = 27
profession = "Developer"
affiliation = "Easy Python"
print("Hello, {first_name}{last_name}. You are {age}. You are a {profession}. \
You were a member of {affiliation}.".format(first_name = first_name, last_name=last_name, age=age, profession=profession, affiliation=affiliation))

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f-string

Python 自 Python 3.6 开始在标准库加入一种改进 Python 格式字符串的新方法：f-string。

f-string 在功能方面不逊于传统的：%-formating 和 format 方法，同时性能又优于二者，且使用起来也更加简洁明了。故，Python3.6 及以后的版本，推荐使用 f-string 进行字符串格式化 <– 如何使用？。

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