Python?f-string實現(xiàn)高效字符串格式化
f-string，稱為格式化字符串常量（formatted string literals），是Python3.6新引入的一種字符串格式化方法，該方法源于PEP 498 – Literal String Interpolation，主要目的是使格式化字符串的操作更加簡便。
python中常用有3種字符串格式化的方法：
- 占位符 例如 print("my name is " % "hanmeimei")
- format 例如 print("my name is {}".format("hanmeimei"))
- f-string 例如 print(f"my name is {'hanmeimei'}")
其中f-string是推薦的最清晰，效率最高的方法。本篇主要講解f-string常見的使用方法。
1.語法
f-string采用content:format} 設置字符串格式，其中 content 是替換并填入字符串的內容，可以是變量、表達式、函數(shù)等，format 是格式描述符，可以省略。
Python f-string 格式化字符串的完整格式說明是通過冒號（:）后面的格式規(guī)范符來實現(xiàn)的。這個格式化規(guī)范符可以用來控制數(shù)字、字符串、時間日期等數(shù)據(jù)類型的輸出格式。以下是完整的格式說明，包括常見的格式化選項及其用法。
f"{expression:{flags}{width}{precision}{type}}"
- expression: 要格式化的值（例如數(shù)字、字符串等）。
- flags: 用于指定填充方式、對齊方式等。
- width: 輸出的最小寬度。如果輸出的值寬度小于指定的寬度，則會進行填充。
- precision: 用于控制浮動點數(shù)的小數(shù)點精度或其他數(shù)值精度。
- type: 用于指定格式類型，例如浮動點數(shù)、整數(shù)、字符串等。
簡單使用
f-string用大括號 {} 表示被替換字段，其中直接填入替換內容：
>>> name = 'Eric'
>>> f'Hello, my name is {name}'
'Hello, my name is Eric'
>>> number = 7
>>> f'My lucky number is {number}'
'My lucky number is 7'
>>> price = 19.99
>>> f'The price of this book is {price}'
'The price of this book is 19.99'
注意：不管變量的類型是什么，最后都會得到字符串類型的結果
2.使用方法
2.1 寬度控制
使用f-string最常見的就是控制變量精度和輸出寬度
| 格式描述符 | 含義與作用 | |
|---|---|---|
| width | 整數(shù) width 指定寬度 | 0width：整數(shù) width 指定寬度，開頭的 0 指定高位用 0 補足寬度 |
| width.precision | 整數(shù) width 指定寬度，整數(shù) precision 指定顯示精度 |
以圓點為分割，圓點之前控制輸出寬度，原點之后控制輸出精度。
控制輸出寬度，不管是數(shù)值類型和字符串類型都可以。語法：f"{變量: 寬度}"
- 指定寬度小于變量寬度：正常輸出
- 指定寬度大于變量寬度：輸出指定寬度，以空格補齊。字符串右補齊，數(shù)值左補齊
>>> a = 3.1415926
# 變量寬度9，指定寬度20，數(shù)值左補齊
>>> print(f"{a:20}")
3.1415926
>>> print(len(f"{a:20}"))
20
>>> c = "hello world"
>>> print(f"{c:5}")
hello world
>>> print(f"{c:25}")
hello world
# 變量只有11個字符串，指定寬度為25，輸出長度為25，以空格補齊
>>> print(len(f"{c:25}"))
25
有一個特別使用f"{變量: 0寬度}"，在寬度前面加0可以實現(xiàn)變量顯示前面用0補齊
>>> a = 3.1415926
>>> print(f"{a:020}")
000000000003.1415926
>>>
2.2 精度控制
數(shù)值
整型和浮點數(shù)使用f-string可以控制輸出的精度。語法是 f"{變量: .4f}"，其中4f是指小數(shù)點后的位數(shù)，可以實現(xiàn)精度截斷或擴充。其中截斷的規(guī)則是四舍五入，擴充是將精度增加到指定位數(shù)
>>> a = 3.1415926
>>> print(f"{a:.4f}")
3.1416
>>> b = 100
>>> print(f"")
'100'
>>> print(f"{b:.6f}")
'100.000000'
>>>
字符串
字符串同樣可以控制輸出精度，使用語法** f"{變量:.4s}"**, 其中4s指字符串的長度，s可以省略，可以實現(xiàn)截斷，但不會填充。設置的長度大于變量長度，輸出仍然是變量的長度。
>>> c = "hello world"
>>> print(f"{c:.2}")
he
>>> print(f"{c:.10s}")
hello worl
>>> print(f"{c:.5s}")
hello
# 精度超出長度不會填充
>>> print(f"{c:.20s}")
hello world
>>> print(len(f"{c:.20s}"))
11
可以同時控制寬度和精度
>>> a = 3.1415926
>>> print(f"{a:14.4f}")
3.1416
>>> c = "hello world"
>>> print(f"{c:25.4s}")
hell
2.3 對齊
對齊是指輸出時當指定寬度大于變量寬度時如何顯示，可以選擇的包括：
- >: 右對齊
- <: 左對齊 （默認行為）
- ^: 居中對齊
>>> c = "hello world"
# 設置寬度之后就會出現(xiàn)空格填充，字符串默認右填充即左對齊
>>> print(f"{c:20}")
hello world
>>> print(len(f"{c:20}"))
20
>>> print(f"{c:<20}")
hello world
>>>
>>> print(f"{c:>20}")
hello world
>>> print(f"{c:^20}")
hello world 2.4 填充
在對齊時默認使用空格填充，也可以使用指定字符填充。使用語法 **f"{變量: 填充字符<寬度}" **，填充字符常見：-、+、*、0等等
>>> c = "hello world"
>>> print(f"{c:<20}")
hello world
>>> print(f"{c:-<20}")
hello world---------
>>> print(f"{c:->20}")
---------hello world
>>>
>>> print(f"{c:-^20}")
----hello world-----
>>> print(f"{c:*^20}")
****hello world*****
>>> print(f"{c:0^20}")
0000hello world000002.5 數(shù)據(jù)格式
類型標識符 (type) 類型標識符決定了如何表示和格式化數(shù)值、字符串等常見數(shù)據(jù)類型。常見的類型標識符包括：
- s: 字符串。
- b: 二進制整數(shù)格式
- d: 十進制整數(shù)（整數(shù)）
- o: 八進制整數(shù)格式
- x: 十六進制小寫。
- X: 十六進制大寫。
- c: 字符格式，按unicode編碼將整數(shù)轉換為對應字符
- f: 浮動點數(shù)（默認的浮動點數(shù)）。
- e: 科學計數(shù)法表示浮動點數(shù)。
- g: 科學計數(shù)法或浮動點數(shù)（根據(jù)精度選擇合適格式）。
- %: 百分比格式，將浮動點數(shù)乘以 100 并附加 % 符號。
數(shù)值轉十進制
>>> value = 0xff
>>> value
255
>>> print(f"{value:d}")
255進制轉換
>>> a = 378297640000
>>>
# 10轉2
>>> print(f"{a:b}")
101100000010100010010111110010001000000
# 10轉8
>>> print(f"{a:d}")
378297640000
# 10轉16
>>> print(f"{a:x}")
58144be440
默認不添加進制的前綴，使用# 可以添加
>>> a = 378297640000
>>> print(f"{a:#b}")
0b101100000010100010010111110010001000000
>>> print(f"{a:#d}")
378297640000
>>> print(f"{a:#x}")
0x58144be440
>>> print(f"{a:#X}")
0X58144BE440
變量轉浮點數(shù)
>>> value = 0xff
???????>>> print(f"{value:f}")
255.000000
>>> 將整數(shù)轉換為unicode編碼對應字符
>>> a = 69
>>> print(f"{a:c}")
E
>>> a = 290
>>> print(f"{a:c}")
?
>>> a = 2736
>>> print(f"{a:c}")
?
科學計數(shù)法
>>> a = 378297640000
>>>
>>> print(f"{a:e}")
3.782976e+11
>>> b = -0.132465
>>>
>>> print(f"{b:e}")
-1.324650e-01
百分號
將浮動點數(shù)乘以 100 并附加 % 符號
>>> a = 0.5473
>>> print(f"{a:%}")
54.730000%2.6 時間格式
fstring 以通過結合 datetime 模塊來實現(xiàn)時間的格式化。更多格式可自行查閱。
>>> from datetime import datetime
>>>
>>> now = datetime.now()
>>>
>>> now
datetime.datetime(2025, 5, 15, 17, 42, 6, 490934)
>>> formatted_time = f"{now:%Y-%m-%d %H:%M:%S}"
>>> print(formatted_time)
2025-05-15 17:42:06
>>> 3.綜合使用
浮點數(shù)填充到20位中間對齊保留2位小數(shù)點
>>> a = 3.1415926
???????>>> print(f"{a:-^20.2f}")
--------3.14--------整數(shù)填充到30位右對齊轉換成十六進制
>>> a = 378297640000
???????>>> print(f"{a:+>30x}")
++++++++++++++++++++58144be440
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