Python 程序设计入门（018）—— format() 函数的用法详解

Python 程序设计入门（018）—— format() 函数的用法详解

一、format() 函数的基本格式

format() 函数可以对数据进行格式化处理，将值转换为由 format_spec 控制的【格式化】表示形式。format() 函数的语法格式如下：

format(value, format_spec)

说明：

（1）value：要转换的数据。

（2）format_spec：格式化解释，取决于值参数的类型；

（3）默认情况下，format_spec 是一个空字符串，通常与调用 str(value) 函数具有相同的效果。

（4）format_spec 参数的格式包括填充值、文字对齐、标志设置、格式化、类型转换、千位符等应用。格式如下：

format_spec ::=[fill[align]] [sign] [z] [#] [0] [width] [grouping_option] [.precision] [type]
其中：
fill ::= <any character>
align ::= "<" | ">" | "=" | "^"
sign ::= "+" | "-" | " "
width ::= digit+
grouping_option ::= "_" | ","
precision ::= digit+
type ::= "b" | "c" | "d" | "e" | "E" | "f" | "F" | "g" | "G" | "n" | "o" | "s" | "x" | "X"

二、不提供 format_spec 参数

如果不提供 format_spec 参数，默认将其他格式数据转换为字符串类型，和调用 str(value) 函数的效果相同。

例如：

print("圆周率：" + format(3.14))  # 将浮点数转换为字符串
print("圆周率：" + str(3.14))

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
圆周率：3.14
圆周率：3.14

三、设置字符串的对齐方式（align）

使用如下选项设置字符串的对齐方式：

符号	含义
‘<’	强制字段在有效空间内保持左对齐（这是大多数对象的默认设置）
‘>’	强制字段在有效空间内保持右对齐（这是大多数对象的默认设置）
‘=’	强制将填充字符放置在符号（如果有）之后、数字之前，例如：+000000120。这种对齐选项仅对数字类型有效。当【0】紧接在字符宽度之前时，它将成为填充数字时的默认值。
‘^’	强制字段在有效空间内保持居中对齐

例如：

print("圆周率：" + format(3.14,"10.2f") + "|end") # 默认为右对齐
print("圆周率：" + format(3.14,">10.2f") + "|end") # 设置为右对齐
print("圆周率：" + format(3.14,"<10.2f") + "|end") # 设置为左对齐
print("圆周率：" + format(3.14,"^10.2f") + "|end") # 设置为居中对齐
print("圆周率：" + format(3.14,"A>10.2f") + "|end") # 设置为右对齐，前面填充A
print("圆周率：" + format(-3.14,"A>10.2f") + "|end") # 设置为右对齐，前面填充A(A位于-符号之前)
print("圆周率：" + format(-3.14,"A=10.2f") + "|end") # 数字前面填充A(A位于-符号之后)

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
圆周率：      3.14|end
圆周率：      3.14|end
圆周率：3.14      |end
圆周率：   3.14   |end
圆周率：AAAAAA3.14|end
圆周率：AAAAA-3.14|end
圆周率：-AAAAA3.14|end

四、设置 sign 选项

sign 选项只对数字类型有效，sign 选项的含义如下：

符号	含义
‘+’	表示正负数均可使用符号
‘-’	指示符号只被用于负数（这是默认行为）
’ ’	表示正数应使用前导空格，负数使用负号

例如：

print("圆周率：" + format(3.14,"+") + "|end")  # 正数前面加+号
print("圆周率：" + format(-3.14,"+") + "|end") # 负数前面加-号
print("圆周率：" + format(3.14,"-") + "|end")  # 正数前面不加+号
print("圆周率：" + format(-3.14,"-") + "|end") # 负数前面加+号
print("圆周率：" + format(3.14," ") + "|end")  # 正数前面加空格
print("圆周率：" + format(-3.14," ") + "|end") # 负数前面加-号

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
圆周率：+3.14|end
圆周率：-3.14|end
圆周率：3.14|end
圆周率：-3.14|end
圆周率： 3.14|end
圆周率：-3.14|end

四、设置 # 选项

# 选项仅对整型、浮点型和负数型有效。# 选项的含义如下：

符号	含义
#	# 选项仅对整型、浮点型和负数型有效。 对于整数，当使用二进制、八进制或十六进制输出时，该选项会在输出值中添加相应的前缀：0b、0o、0x 或0X。 对于浮点型和负数型，即使后面没有数字，替换形式会导致转换结果始终包含小数点字符。 对于 g 和 G 的科学计数法小数点的转换，不会从结果中删除尾随零。

例如：

print("以下为整型数据的输出：")
print(format(11) + "|end")      # 输出结果为十进制
print(format(11,"#") + "|end")  # 输出结果为十进制
print(format(11,"b") + "|end")  # 输出结果为二进制
print(format(11,"#b") + "|end") # 输出结果为二进制（输入0b）
print(format(11,"o") + "|end")  # 输出结果为八进制
print(format(11,"#o") + "|end") # 输出结果为八进制（输入0o）
print(format(11,"x") + "|end")  # 输出结果为十六进制
print(format(11,"#x") + "|end") # 输出结果为十六进制（输入0x）
print(format(11,"X") + "|end")  # 输出结果为十六进制
print(format(11,"#X") + "|end") # 输出结果为十六进制（输入0X）
print("以下为浮点型数据的输出：")
print(format(11.8,"10.0f") + "|end")   # 无小数点
print(format(11.8,"#10.0f") + "|end")  # 有小数点
print(format(-11.8,"#10.0F") + "|end") 

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
以下为整型数据的输出：
11|end
11|end
1011|end
0b1011|end
13|end
0o13|end
b|end
0xb|end
B|end
0XB|end
以下为浮点型数据的输出：
        12|end
       12.|end
      -12.|end

五、设置 grouping_option 选项

grouping_option 选项的含义如下：

符号	含义
,	表示使用逗号作为千位分隔符。
_	对浮点型和整型使用下划线作为千位分隔符。 对于整型 b、o、x 和 x，将每4位插入下划线。

例如：

print(format(12345678) + "|end")      # 不使用千位分隔符
print(format(12345678,",") + "|end")  # 使用逗号作为千位分隔符
print(format(12345678.2541,",") + "|end") # 使用逗号作为千位分隔符
print(format(12345678.2541,"_") + "|end") # 使用下划线作为千位分隔符
print(format(12345678,"_b") + "|end")  # 使用逗号作为千位分隔符

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
12345678|end
12,345,678|end
12,345,678.2541|end
12_345_678.2541|end
1011_1100_0110_0001_0100_1110|end

六、设置 【0】和 width 选项

[0] 和 width 选项的含义如下：

符号	含义
[0] width	width：定义字段总宽度，包括任何前缀、分隔符和其他格式字符。如果未指定，则字段宽度将由输出内容决定。 如果未指定对齐方式，则在宽度字段前面加一个零（0），相当于对齐类型 sign 为 = 的填充字符 0。

例如：

print(format(3.14) + "|end")        # 不指定宽度
print(format(3.14,"10") + "|end")   # 指定宽度为10，默认右对齐
print(format(3.14,"<10") + "|end")  # 指定宽度为10，设置左对齐
print(format(3.14,"010") + "|end")  # 指定宽度为10，左边用0填充

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
3.14|end
      3.14|end
3.14      |end
0000003.14|end

七、设置 【.precision】选项

[.precision] 选项的含义如下：

符号	含义
[.precision]	设置浮点数的精度，是一个十进制整数。 表示浮点类型 f 的小数点之后应显示多少位数字。 表示科学计数法小数类型 g 的小数点前和后应显示多少位数。

例如：

print(format(3.1415926) + "|end")        # 不指定宽度
print(format(3.1415926,"10.1f") + "|end") # 指定宽度为10，小数位数1
print(format(3.1415926,"10.2f") + "|end") # 指定宽度为10，小数位数2
print(format(3.1415926,".1f") + "|end")   # 不指定宽度，小数位数1
print(format(3.1415926,".2f") + "|end")   # 不指定宽度，小数位数2

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
3.1415926|end
       3.1|end
      3.14|end
3.1|end
3.14|end

八、设置 type 选项

type 选项针对不同的数据类型有如下格式：

1、字符串类型

type 选项及含义如下：

符号	含义
s	字符串格式。
None	和 s 一样。

例如：

print(format("Chinese","0<10") + "|end")  # 左对齐，右侧用0填充
print(format("Chinese","0>10") + "|end")  # 右对齐，左侧用0填充
print(format("Chinese","0^10") + "|end")  # 居中对齐，左右两侧用0填充
print(format("Chinese","<10.3") + "|end") # 左对齐，截取左端3个字符
print(format("Chinese",">10.3") + "|end") # 右对齐，截取左端3个字符
print(format("Chinese","^10.3") + "|end") # 居中对齐，截取左端3个字符

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
Chinese000|end
000Chinese|end
0Chinese00|end
Chi       |end
       Chi|end
   Chi    |end

2、整数类型

type 选项及含义如下：

符号	含义
b	二进制格式
c	将字符在打印之前将整数转换为相应的 unicode 字符
d	十进制整数
o	八进制格式
x	十六进制格式，使用小写字母表示 9 以上的数码
X	十六进制格式，使用大写字母表示 9 以上的数码
n	与 d 相似，不同之处在于它会使用当前区域设置来插入适当的数字分隔字符

例如：

print(format(1234567,"b") + "|end")  # 二进制
print(format(1234567,"o") + "|end")  # 八进制
print(format(1234567,"d") + "|end")  # 十进制
print(format(1234567,"n") + "|end")  # 十进制
print(format(1234567,"x") + "|end")  # 十六进制
print(format(1234567,"X") + "|end")  # 十六进制
print(format(4567,"c") + "|end")     # 打印Unicode字符

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
100101101011010000111|end
4553207|end
1234567|end
1234567|end
12d687|end
12D687|end
ᇗ|end

3、浮点型

type 选项及含义如下：

符号	含义
e	科学计数法。 对于一个给定的精度 p，将数字格式化为以字母 e 分隔系数和指数的科学计数法形式。 系数在小数点之前有一位，之后有 p 位，总计 p + 1 个有效数位。 如未指定精度，则会对 float 采用小数点之后 6 位精度，而对 Decimal 则显示所有系数位。 如果小数点之后没有数位，则小数点也会被略去，除非使用了 # 选项。
E	科学计数法。 与 e 相似，不同之处在于它使用大写字母 E 作为分隔字符。
f	定点表示法。 对于一个给定的精度 p，将数字格式化为在小数点之后恰好有 p 位的小数形式。 如未指定精度，则会对 float 采用小数点之后 6 位精度，而对 Decimal 则使用大到足够显示所有系数位的精度。 如果小数点之后没有数位，则小数点也会被略去，除非使用了# 选项。
g	（1）常规格式。 对于给定精度 p >= 1，这会将数值舍入到 p 个有效数位，再将结果以定点表示法或科学计数法进行格式化，具体取决于其值的大小。 精度 0 会被视为等价于精度1。 （2）如未指定精度，会对 float 采用 6 个有效数位的精度。 对于 Decimal，结果的系数会沿用原值的系数数位；对于绝对值小于 1e-6 的值以及最小有效数位的位值大于 1 的数值将会使用科学计数法，在其他情况下则会使用定点表示法即科学计数法。
%	百分比。 将数字乘以 100 并显示为定点（f）格式，后面带一个百分号。

例如：

print("以下为科学计数法表示：")
print(format(1234567.123,"e") + "|end")     # 6位小数
print(format(1234567.123,"15.10e") + "|end")# 10位小数
print(format(1234567.123,"15.10E") + "|end")# 10位小数，字母E大写
print(format(1234567.123,"15.0e") + "|end") # 0位小数
print(format(1234567.123,"#15.0e") + "|end")# 0位小数
print("以下为定点数表示：")
print(format(1234567.123,"#15.10f") + "|end")# 10位小数
print(format(1234567.123,"15.0f") + "|end")  # 0位小数
print(format(1234567.123,"#15.0f") + "|end") # 0位小数
print(format(0.123,".2%") + "|end")          # 百分比

运算结果为：
===================== RESTART: C:\Python\Python38\First.py =====================
以下为科学计数法表示：
1.234567e+06|end
1.2345671230e+06|end
1.2345671230E+06|end
          1e+06|end
         1.e+06|end
以下为定点数表示：
1234567.1229999999|end
        1234567|end
       1234567.|end
12.30%|end