字符串格式化对于每个语言来说都是一个非常基础和常用的功能，学习Python的同学大概都知道可以用%语法来格式化字符串。然而为了让我们更方便的使用这个常用功能，语言本身也在对字符串格式化方法进行迭代。
Python 2.6以前：%操作符
在Python 2.6出现之前，字符串迭代只有一种方法，就是%（也是取模）操作符，%操作符支持unicode和str类型的Python字符串，效果和C语言中的sprintf()方法相似，下面是一个使用%格式化字符串的例子：
print("I'm %s. I'm %d year old" % ('Tom', 27))
%符号前面使用一个字符串作为模板，模板中有标记格式的占位符号，%后面是一个tuple或者dict，用来传递需要格式化的值。占位符控制着显示的格式，下面列表展示了占位符的种类：
| 占位符 | 内容 |
|---|---|
| %d | 十进制整数 |
| %i | 十进制整数 |
| %o | 八进制整数 |
| %u | 无符号整数 |
| %x | 无符号十六进制（小写） |
| %X | 无符号十六进制（大写） |
| %e | 浮点型（科学记数法，小写） |
| %E | 浮点型（科学记数法，大写） |
| %f | 浮点数 |
| %F | 浮点数 |
| %g | 浮点型，如果小数位数超过4位，使用科学记数法表示（小写） |
| %G | 浮点型，如果小数位数超过4位，使用科学记数法表示（大写） |
| %c | 单个字符 |
| %r | 字符串（调用repr()方法生成） |
| %s | 字符串（调用str()方法生成） |
除了对数据类型的指定，%操作符还支持更复杂的格式控制：
%[数据名称][对齐标志][宽度].[精度]类型
| 名称 | 内容 |
|---|---|
| 数据名称 | 数据名称用于字典赋值，如果%符号后面传递的数组就不需要填写了 |
| 对齐标志 | 有+、-、0、‘ ’四种，+表示显示正负数符号，-表示左对齐，空格表示在左侧填充一个空格，0表示用0填充 |
| 宽度 | 表示格式化后的字符串长度，位数不足用0或空格补齐 |
| 精度 | 小数点后的位数 |
| 类型 | 数据类型（参考占位符种类） |
例如print('%053f' % '12.34')会输出0012.340
Python 2.6：format函数
到Python2.6时，出现了一种新的字符串格式化方式，str.format()函数，相比于%操作符，format函数使用{}和:代替了%，威力更加强大，在映射关系方面，format函数支持位置映射、关键字映射、对象属性映射、下标映射等多种方式，不仅参数可以不按顺序，也可以不用参数或者一个参数使用多次，下面通过几个例子来说明。
'{1} {0}'.format('abc', 123) # 可以不按顺序进行位置映射，输出'123 abc'
'{} {}'.format('abc', 123) # 可以不指定参数名称，输出'abc 123'
'{1} {0} {1}'.format('abc', 123) # 参数可以使用多次，输出'123 abc 123'
'{name} {age}'.format(name='tom', age=27) # 可以按关键字映射，输出'tom 27'
'{person.name} {person.age}'.format(person=person) # 可以按对象属性映射，输出'tom 27'
'{0[1]} {0[0]}'.format(lst) # 通过下标映射
可以看到，format函数比%操作符使用起来更加方便，不需要记住太多各种占位符代表的意义，代码可读性也更高。在复杂格式控制方面，format函数也提供了更加强大的控制方式：
[[填充字符]对齐方式][符号标志][#][宽度][,][.精度][类型]
例如：
'{:S^+#016,.2f}'.format(1234) # 输出'SSS+1,234.00SSSS'
我们以上面的代码为例，通过表格说明一下format格式控制参数：
| 类型 | 说明 | 示例说明 |
|---|---|---|
| 填充字符 | 不填时默认用空格填充 | S表示用S填充 |
| 对齐方式 | ^表示居中对齐、<表示左对齐、>表示右对齐 | ^表示居中对齐，左右位数不足部分会用填充字符填充 |
| 符号标志 | +表示有符号（正数前显示+，负数前显示-），空格表示整数前加一个空格以和负数对齐 | +表示正数前显示空格 |
| # | 表示是否在二进制、八进制、十六进制前显示0b、0o、0x等符号 | #表示显示进制符号，由于是十进制，所以不显示 |
| 宽度 | 表示输出字符串的宽度 | 16表示字符串宽度为16，不足部分会补齐 |
| , | 表示使用,作为千位分隔符 | ,表示使用千位分隔符 |
| 精度 | 表示小数点后数字位数 | .2表示精度为2为 |
| 类型 | s表示字符串类型，c表示字符类型，b\o\d分别表示二八十进制，x\X表示小写和大写十六进制，e\E表示小写和大写的科学记数法，f表示浮点型 | f表示浮点型数字 |
可以看到format函数在%基础上丰富了格式控制种类，并且使输出更容易。
Python 3.6：f-string
不少使用过ES6的小伙伴会知道其中的模板字符串，采用直接在字符串中内嵌变量的方式进行字符串格式化操作，Python在3.6版本中也为我们带来了类似的功能：Formatted String Literals（字面量格式化字符串），简称f-string。
f-string就是以f''开头的字符串，类似u''和b''，字符串内容和format方法中的格式一样，但是可以直接将变量带入到字符串中，可读性进一步增加，例如：
amount = 1234
f'请转账给我{amount:,.2f}元' # '请转账给我1,234.00元'
同时，f-string的性能是比%和format都有提升的，我们做一个简单的测试，分别使用%操作符、format和f-string将下面语句执行10000次：
'My name is %s and i'm %s years old.' % (name, age)
'My name is {} and i'm {} years old.'.format(name, age)
f'My name is {name} and i'm {age} years old.'
用时结果如下：
总结
如果你的项目使用的Python版本已经提升到3.6，f-string格式化是首选方式，不仅在保持功能强大的同时语义上更容易理解，而且性能也有较大的提升。如果项目还没有提升到3.6或者使用的2.7，更建议使用format，虽然性能上没有优势，但是语义上还是比%操作符更加便于理解的，功能也更加强大。
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