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Python中字符串格式化的方法詳解

更新時間：2023年10月19日 10:53:09 作者：孫北海

眾所周知,我們可以使用 print() 方法來輸出一個固定內(nèi)容的字符串,就像是 print("Hello, world!") 一樣,但是,在現(xiàn)實中,我們很多時候是需要輸出一些內(nèi)容不斷變化,或者內(nèi)容動態(tài)生成的字符串,本文將介紹如何按照需要,在Python中格式化一個字符串

引子

眾所周知，我們可以使用 print() 方法來輸出一個固定內(nèi)容的字符串，就像是 print("Hello, world!") 一樣。但是，在現(xiàn)實中，我們很多時候是需要輸出一些內(nèi)容不斷變化，或者內(nèi)容動態(tài)生成的字符串，例如，我們不再輸出 "Hello, world!"，而是輸出 "Hello, Mike!" 或者 "Hello, Tom!"。

這個時候我們該怎么做呢？

本文將介紹如何按照需要，在Python中格式化一個字符串。

“string.format()”方法

在Python中，有幾種格式化字符串的方法，包括 % 格式化方法、str.format() 方法和最近在Python 3.6中引入的 f-strings 方法（也稱為格式化字符串字面量）。每種方法都有其自己的優(yōu)點和缺點，但它們都可以用于格式化字符串。

在Python 3.6版本之前，我們推薦使用 str.format() 方法格式化字符串。該方法通過將字符串中的占位符替換為值來格式化字符串。該方法具有多個可選參數(shù)，允許開發(fā)人員自定義輸出的格式。

str.format() 方法的基本語法為：

string.format(value1, value2, ...)

其中，string 是我們要格式化的字符串，value1、value2 等是要替換到字符串中的占位符的值。

字符串中的占位符由成對的大括號 {} 表示。在大括號內(nèi)部，我們可以使用格式說明符來控制被替換的值的格式。

以下是一些常用的格式說明符：

{}

這是最簡單的格式說明符，它只是原樣替換值。
{:<N}

這個說明符將值左對齊，并在右側(cè)填充空格，以達(dá)到總寬度N。
{:>N}

這個說明符將值右對齊，并在左側(cè)填充空格，以達(dá)到總寬度N。
{:^N}

這個說明符將值居中，并在兩側(cè)填充空格，以達(dá)到總寬度N。
{:.Nf}

這個說明符將浮點數(shù)格式化為N位小數(shù)。
{:.Ng}

這個說明符將數(shù)字格式化為N位有效數(shù)字。
{:.N%}

這個說明符將浮點數(shù)格式化為帶有N位小數(shù)的百分比。

除了這些格式說明符外，str.format()方法還支持許多其他參數(shù)：

sep

指定在連接多個值時要使用的分隔符字符。
end

指定要附加到輸出結(jié)尾的字符串。
file

指定要將輸出寫入的文件對象。
flush

指定在寫入輸出后是否刷新輸出緩沖區(qū)。

下面，我們來看幾個使用 str.format() 方法格式化字符串的例子：

>>> name = "Alice"
>>> age = 30
>>> print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))
My name is Alice and I am 30 years old.

你也可以通過給參數(shù)命名來替換占位符，例如:

>>> print("My name is {name} and I am {age} years old.".format(name=name, age=age))
My name is Alice and I am 30 years old.

你還可以重復(fù)使用相同的參數(shù)，例如：

>>> print("My name is {name} and I am {age} years old. I repeated my name {name}".format(name=name, age=age))
My name is Alice and I am 30 years old. I repeated my name Alice

我們還是可以嘗試使用更復(fù)雜一點的參數(shù)，例如：

>>> x = 12345.6789
>>> y = 98765.4321
>>> message = "x = {:.2f}, y = {:.2f}".format(x, y)
>>> print(message)
x = 12345.68, y = 98765.43

在這個示例中，我們使用 str.format() 方法來格式化兩個浮點數(shù) x 和 y。我們使用 :.2f 格式說明符，將數(shù)字格式化為兩位小數(shù)。

一般來說，在Python 3.6版本之前，我們都推薦使用 string.format() 方法來格式化字符串。

“f-string”語法

在Python 3.6及更高版本中，Python提供了一種稱為 f-string (也叫 f-strings 或 f-interpolation) 的新語法，可以更簡單地格式化字符串。

f-string 的語法是通過在字符串前面加上一個前綴 f 或 F，然后在字符串中插入表達(dá)式的方式來格式化字符串。表達(dá)式需要用大括號 {} 括起來。

例如，你可以使用以下代碼格式化字符串：

>>> name = "Alice"
>>> age = 30
>>> print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")
My name is Alice and I am 30 years old.

你還可以在表達(dá)式中調(diào)用函數(shù)或運算符，例如：

>>> import math
>>> print(f"2*2={2*2}, pi={math.pi}")
2*2=4, pi=3.141592653589793

也可以通過在表達(dá)式的后面添加一個冒號和格式說明符來格式化輸出，例如，你可以使用以下語法來保留小數(shù)點后兩位：

>>> print(f"The value of pi is approximately {math.pi:.2f}.")
The value of pi is approximately 3.14.

你還可以使用冒號和格式說明符來指定字符串的對齊方式、寬度和其他格式選項。

例如，你可以使用以下語法來左對齊一個字符串，并在右側(cè)填充空格以達(dá)到指定寬度：

>>> name = 'Alice'
>>> print(f"{name:<10}")
Alice

與 str.format() 方法類似，f-string 方法也可以使用若干格式說明符來指定格式：

:d 或 :i 轉(zhuǎn)換為有符號十進制整數(shù)；
:o 轉(zhuǎn)換為無符號八進制整數(shù)；
:x, :X 轉(zhuǎn)換為無符號十六進制整數(shù)，x 表示小寫，X 表示大寫；
:e, :E 轉(zhuǎn)換為科學(xué)計數(shù)法，e 表示小寫，E 表示大寫；
:f, :F 轉(zhuǎn)換為十進制浮點數(shù)，f 表示小寫，F 表示大寫；
:g, :G 轉(zhuǎn)換為十進制浮點數(shù)，盡量使用科學(xué)計數(shù)法，g表示小寫，G 表示大寫；
:% 轉(zhuǎn)換為百分?jǐn)?shù)；
:c 轉(zhuǎn)換為字符；
:s 轉(zhuǎn)換為字符串；

如果你需要在字符串中插入大括號，可以使用雙大括號 {{}}，這樣Python就會將它們當(dāng)作普通字符而不是占位符：

>>> print(f"{{name}} is a placeholder")
{name} is a placeholder

你還可以使用 f-string 格式化字典對象：

>>> person = {'name': 'Alice', 'age': 30}
>>> print(f"My name is {person['name']} and I am {person['age']} years old.")
My name is Alice and I am 30 years old.

目前，f-string 是Python中最簡單，最快，也是最常用的字符串格式化方式，我們推薦開發(fā)人員在Python 3.6及以上版本中使用。