【Python 基础篇】Python中的格式化字符串方法

目录

一 %号

二 str.format

2.1 常使用方式

2.2 填充与格式化

2.3 精度与进制

三 f-String

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一 %号

 %号格式化字符串的方式从Python诞生之初就已经存在，时至今日，python官方也并未弃用%号，但也并不推荐这种格式化方式。

该方式支持：单个元素、多个元素（元组）、字典、关键字参数

【举例1】格式的字符串（即%s）与被格式化的字符串（即传入的值）必须按照位置一一对应
# ps：当需格式化的字符串过多时，位置极容易搞混
print('%s asked %s to do something' % 'lsj')  # lsj only, 单个元素
print('%s asked %s to do something' % ('lsj', 'lili'))  # 多个元素，使用元组

【举例2】可以通过字典方式格式化，打破了位置带来的限制与困扰
print('我的名字是 %(name)s, 我的年龄是 %(age)s.' % {'name': 'lsj', 'age': 18})

【举例3】使用kwargs: 关键字参数方式，直接引用
kwargs={'name': 'lsj', 'age': 18}
print('我的名字是 %(name)s, 我的年龄是 %(age)s.' % kwargs)

二 str.format

该format方法是在Python 2.6中引入的，是字符串类型的内置方法。因为str.format的方式在性能和使用的灵活性上都比%号更胜一筹，所以推荐使用。

2.1 常使用方式

2.1.1 位置参数方式

# 按照位置一一对应
print('{} asked {} to do something'.format('lsj', 'lili'))  # lsj asked lili to do something
print('{} asked {} to do something'.format('lili', 'lsj'))  # lili asked lsj to do something

2.1.2 索引方式

# 使用索引取对应位置的值
print('{0}{0}{1}{0}'.format('x','y')) # xxyx

2.1.3 关键字参数或字典

# 可以通过关键字or字典方式的方式格式化，打破了位置带来的限制与困扰
2.1.3.1 字典方式 
print('我的名字是 {name}, 我的年龄是 {age}.'.format(age=18, name='lsj'))
2.1.3.2 关键字方式 **kwargs
kwargs = {'name': 'lsj', 'age': 18}
print('我的名字是 {name}, 我的年龄是 {age}.'.format(**kwargs)) # 使用**进行解包操作

2.2 填充与格式化

# 先取到值,然后在冒号后设定填充格式：[填充字符][对齐方式][宽度]

# *<10：左对齐，总共10个字符，不够的用*号填充
print('{0:*<10}'.format('开始执行')) # 开始执行******

# *>10：右对齐，总共10个字符，不够的用*号填充
print('{0:*>10}'.format('开始执行')) # ******开始执行

# *^10：居中显示，总共10个字符，不够的用*号填充
print('{0:*^10}'.format('开始执行')) # ***开始执行***

2.3 精度与进制

print('{salary:.3f}'.format(salary=1232132.12351))  #精确到小数点后3位，四舍五入，结果为：1232132.124
print('{0:b}'.format(123))  # 转成二进制，结果为：1111011
print('{0:o}'.format(9))  # 转成八进制，结果为：11
print('{0:x}'.format(15))  # 转成十六进制，结果为：f
print('{0:,}'.format(99812939393931))  # 千分位格式化，结果为：99,812,939,393,931

三 f-Strings

str.format() 比 %格式化高级了一些，但是它还是有自己的缺陷。当需要传入的字符串过多时，仍然会显得非常冗长。与在Python 3.6中引入 了f-strings，不仅比str.format更简洁，性能上也更胜一筹，定义： ​

f-string是以f或F开头的字符串， 核心在于字符串中符号{}的使用

3.1 {}中可以是变量名

name = 'lsj'
age = 18
print(f'{name} {age}')  # lsj 18
print(F'{age} {name}')  # 18 lsj

3.2 {}中可以是表达式

# 可以在{}中放置任意合法的Python表达式，会在运行时计算
# 比如：数学表达式
print(f'{3*3/2}') # 4.5

# 比如：函数的调用
def foo(n):
    print('foo say hello')
    return n

print(f'{foo(10)}') # 会调用foo(10),然后打印其返回值

# 比如：调用对象的方法
name='lsj'
print(f'{name.lower()}') # lsj

3.3 在类中的使用

>>> class Person(object):
...     def __init__(self, name, age):
...         self.name = name
...         self.age = age
...     def __str__(self):
...         return f'{self.name}:{self.age}'
...     def __repr__(self):
...         return f'===>{self.name}:{self.age}<==='
... 
>>> 
>>> obj=Person('lsj',18)
>>> print(obj) # 触发__str__
lsj:18
>>> obj        # 触发__repr__
===>lsj:18<===
>>> 
>>> 
>>> 
>>> # 在f-Strings中的使用
>>> f'{obj}'   # 触发__str__
'lsj:18'
>>> f'{obj!r}' # 触发__repr__
'===>lsj:18<==='

3.4 多行f-Stings

# 当格式化字符串过长时，如下列表info
name = 'lsj'
age = 18
gender = 'male'
hobbie1='play'
hobbie2='music'
hobbie3='read'
info = [f'名字：{name}年龄：{age}性别：{gender}',f'第一个爱好：{hobbie1}第二个爱好：{hobbie2}第三个爱好：{hobbie3}'] 

# 我们可以回车分隔到多行，注意每行前都有一个f
info = [
    # 第一个元素
    f'名字：{name}'
    f'年龄：{age}'
    f'性别：{gender}',

    # 第二个元素
    f'第一个爱好：{hobbie1}'
    f'第二个爱好：{hobbie2}'
    f'第三个爱好：{hobbie3}'
]

print(info)
# ['名字：lsj年龄：18性别：male', '第一个爱好：play第二个爱好：music第三个爱好：read']

3.5 引号的嵌套

# 当字符串嵌套发送冲突时，与正常的字符串处理方式是一样的
# 1、外层为单引号，内层嵌套也为单引号，并且想要输入的内容也为单引号，那么外层需要改用双引号
print("my name is 'lsj'")

# 2、外层为单引号，内层嵌套也为单引号，并且想要输入的内容也为单引号，需要用到转义
print('my name is \'lsj\'')

3.6 注意

#1、反斜杠可以用来进行字符转义，但不能用在{}的表达式中
f'{1\2}' # 语法错误

#2、注释#号也不能出现在{}的表达式中
f'{x#}' # 语法错误

3.7 括号的处理

基于3.5我们得知，不能在{}内出现反斜杠\，所以，当我们的输出的结果中需要包含{}时，下面的做法就是错误的

print(f'\{天王盖地虎\}')

类似于输出%号的做法

>>> print('%s%%' %30)
30%

若想输出{},那么需要在原有的基础上再套一层，如下

print(f'{{天王盖地虎}}') # {天王盖地虎}

print(f'{{{{天王盖地虎}}}}') # {{天王盖地虎}}

性能对比=>f_Stings性能最高

from timeit import timeit


def test_s():
    name = 'lsj'
    age = 18
    return '%s:%s.' % (name, age)


def test_format():
    name = 'lsj'
    age = 18
    return '{}:{}.'.format(name, age)


def test_f_strings():
    name = 'lsj'
    age = 18
    return f'{name}:{age}.'


res1 = timeit(test_s, number=1000000)
res2 = timeit(test_format, number=1000000)
res3 = timeit(test_f_strings, number=1000000)
print(res1) # 0.3709844550030539
print(res2) # 0.47834375899401493
print(res3) # 0.3111891380031011, 最快