python编程实践：格式化字符串输出的四种方式详解

Python字符串格式化输出，在python编程中，是一个非常重要的知识点，掌握了它，你就可以输出各种格式要求的文本内容，并生成相关要求的文件。下面介绍Python格式化字符串的四种方式，并给出了比较详尽的参数说明和举例，希望能够帮助到大家，以下是详细的内容：

一、%号

这是最早的字符格式化方法。字符串格式化使用与 C语言 中 sprintf 函数一样的语法。如果您没有使用过C语言，也没有关系，看看下面的表格参数的描述和例子也就明白了。

基本语法是：字符串 % ()

python字符串格式化符号:

符 号	描述
%c	格式化字符及其ASCII码
%s	格式化字符串
%d	格式化整数
%u	格式化无符号整型
%o	格式化无符号八进制数
%x	格式化无符号十六进制数
%X	格式化无符号十六进制数（大写）
%f	格式化浮点数字，可指定小数点后的精度
%e	用科学计数法格式化浮点数
%E	作用同%e，用科学计数法格式化浮点数
%g	%f和%e的简写
%G	%f 和 %E 的简写
%p	用十六进制数格式化变量的地址

格式化操作符辅助指令:

符号	功能
*	定义宽度或者小数点精度
-	用做左对齐
+	在正数前面显示加号( + )
	在正数前面显示空格
#	在八进制数前面显示零('0')，在十六进制前面显示'0x'或者'0X'(取决于用的是'x'还是'X')
0	显示的数字前面填充'0'而不是默认的空格
%	'%%'输出一个单一的'%'
(var)	映射变量(字典参数)
m.n.	m 是显示的最小总宽度,n 是小数点后的位数(如果可用的话)

注：默认是右对齐。

1、按照顺序格式化字符串

当需格式化的字符串或者数字过多时，位置搞混估计有很大的可能。举例如下：

a = '张三'

b = '李四'

c = 3.1415926

print('%s和%s是兄弟！π=%5.2f' % (a, b , c)) # 张三和李四是兄弟！π= 3.14

print("%s和%s是兄弟！π=%5.2f" % ("张三", '李四', 3.14151926)) # 张三和李四是兄弟！π= 3.14

2、通过字典方式格式化字符串

通过字典方式格式化，打破了位置带来的限制与困扰。

如：%4d格式化数据，输出整数位4位，右对齐数字不足用空格代替。

print("我叫%(name)s，年龄%(age)4d岁" % {"name": '张三', "age": 20}) # 我叫张三, 年龄 20岁

kwargs = {"name": "张三", "age": 18}

print("我叫%(name)s, 年龄%(age)d岁" % kwargs) # 我叫张三, 年龄18岁

二、str.format 函数

format函数，它增强了字符串格式化的功能。str.format的格式化字符串的方式比%在性能和灵活性上要好很多。好处是format 函数可以接受不限个数的参数，而且位置可以不按顺序。

基本语法是通过 {} 和 : 来代替前面的 % 。

1、使用位置参数格式化

按照位置一一对应，这一点和%一样。

print("{}和{}是好朋友！".format('张三', '李四')) # 张三和李四是好朋友！

2、使用数字索引格式化

使用索引取对应位置的值，这是位置可以任意，按照需要排列。

print('{0}{0}{1}{0}'.format('张三', '李四')) # 张三张三李四张三

3、使用关键字参数格式化

通过关键字的方式格式化，打破了位置带来的限制与困扰。这一点也和%类似。

print("我叫{name}, 年龄{age}岁。".format(age=18, name="张三"))

4、使用字典格式化

通过字典方式的方式格式化，也能达到关键字参数的效果。

kwargs = {'name': '张三', "age": 18}

print("我叫{name}, 年龄{age}岁。".format(**kwargs)) # 使用**进行解包操作

注意：**kwargs，使用**进行解包操作，这点非常重要。新手容易不写**，而程序报错。

5、字符格式化

先取到值（使用数字索引），然后在冒号后面设定填充格式：[填充字符][对齐方式][宽度]

^, <, > 分别是居中、左对齐、右对齐。后面带宽度， : 号后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充。

需要注意的是，每个汉字算一个字符。这一点和C语言不一样的，C语言中，一个汉字计算为2个字符。举例如下：

#*<20: 意思是： 左对齐，总共20个字符，不足部分用*号填充

print("我叫{0:*<20},年龄 {1:*<10}岁！".format("张三", 18)) # 我叫张三******************,年龄 18********岁！

# *>10: 右对齐，总共10个字符，不足部分用*填充

print("我叫{0:*<10}".format("张三")) # 我叫张三********

# *^18: 居中，总共18个字符，不足部分用*填充

print("我叫{0:*^18}".format("张三")) # 我叫********张三********

# ^20: 居中，总共20个字符，不足部分用空白填充

print("我叫{0:^20}".format("张三")) # 我叫 张三

6、数字格式化

数字	格式	输出	描述
3.1415926	{:.2f}	3.14	保留小数点后两位
3.1415926	{:+.2f}	+3.14	带符号保留小数点后两位
-1	{:-.2f}	-1.00	带符号保留小数点后两位
2.71828	{:.0f}	3	不带小数
5	{:0>2d}	05	数字补零 (填充左边, 宽度为2)
5	{:x<4d}	5xxx	数字补x (填充右边, 宽度为4)
10	{:x<4d}	10xx	数字补x (填充右边, 宽度为4)
1000000	{:,}	1,000,000	以逗号分隔的数字格式
0.25	{:.2%}	25.00%	百分比格式
1000000000	{:.2e}	1.00e+09	指数记法
13	{:>10d}	13	右对齐 (默认, 宽度为10)
13	{:<10d}	13	左对齐 (宽度为10)
13	{:^10d}	13	中间对齐 (宽度为10)
11	'{:b}'.format(11) '{:d}'.format(11) '{:o}'.format(11) '{:x}'.format(11) '{:#x}'.format(11) '{:#X}'.format(11)	1011 11 13 B 0xb 0XB	进制

^, <, > 分别是居中、左对齐、右对齐，后面带宽度， : 号后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充。

+ 表示在正数前显示 +，负数前显示 -； （空格）表示在正数前加空格

b、d、o、x 分别是二进制、十进制、八进制、十六进制。

举例如下：

# 123456.12精确到小数点后2位，四舍五入

print("{temp:.2f}".format(temp=123456.1234567))

# 123456.1234567890精确到小数点后10位，四舍五入

print("{temp:.10f}".format(temp=123456.1234567))

# ---3.14--- 取2位小数后，居中，共10位，其余用-填充

print("{:-^10.2f}".format(3.1415926))

# 1111011 转成二进制

print("{0:b}".format(123))

# 1,234,567 千分位格式化

print("{0:,}".format(1234567))

需要注意的是：如果字符串里出现大括号 {} ，可以通过重复的方法，使用大括号 {} 来转义大括号。

举例如下：

#张三对应的位置是{0}

print ("{}对应的位置是{{0}}".format("张三"))

三、f-Strings

f-Strings称之为格式化字符串常量（formatted string literals）以F或者f开头，后面跟字符串，在字符串中，以大括号 {} 标明被替换的字段，将变量或表达式计算后的值替换进去。f-string在本质上并不是字符串常量，而是一个在运行时运算求值的表达式。

f-string是以f或F开头的字符串，这样表达非常简练。

1、{}中可以是变量名

name = '张三'

print(f"我叫{name}") # 我叫张三

2 、{}中可以是表达式

在{}中放置任意合法的表达式，会在运行时计算。

print(f"{3 * 3 / 2}") # 4.5

a = 1

b = 2

print(f"a + b = {a + b}") # a + b = 3

3、{}中可以调用函数

name = 'zhangsan'

print(F"我叫{name.upper()}") # 我叫ZHANGSAN

name = '张三'

print(F"我叫{len(name)}") # 我叫2

注意汉字'张三'的长度是2，而不是4。

def test(n):

return n

print(F"{test(10)}") # 10 执行时打印函数的返回值

需要注意的是：

（1）在{}中使用‘或者”，保证{}内外使用的不一样即可。

（2）在{}中需要同时使用’和“，则需要外部字符串使用文档字符串符号三个单引号或者三个双引号。

（3）{}中不允许出现\即使作为函数参数；必须使用的话，可以采用将包含\的内容赋值到一个变量里，然后再使用这个变量进行格式化输出。

（4）f.string 格式可用于多行字符串，其方法和长字符串的表达是一样的。

四、string模块的template

这是string模块提供的一个模版类，默认使用$ 或者 ${}（建议用这个）来占位，而不是用%，具体用法如下：

首先是引用库：

from string import Template

s = 'hi！${name}'

res = Template(s).substitute(name='张三') # substitute替代的意思

print(res) # hi！张三

需要注意的是：

（1）当需要输出一个$符号时，可以使用$$，也就是重复一下。

（2）当格式化字符串中有变量未给出值时，使用safe_substitute函数，此函数将占位符当成字符串输出，如果使用substitute会报错

五、小结

（1）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。str.format更简洁，性能上比%也更胜一筹。

（2）f-strings，不仅str.format更简洁，性能上也更胜一筹。

（3）f-string在功能方面不逊于传统的%语句和str.format()函数，同时性能又优于两者，且使用起来也更加简洁明了，因此推荐使用f-string进行字符串格式化。

（4）注意使用环境是python 3.6及以上。

（5）string模块提供的模版类，是另外一种字符串格式化输出的方法。