Python字符串格式化 · Learning Notes

定义

字符串格式化把变量的值按指定样式嵌入字符串。Python常用的写法有两种。

f-string在字符串引号前加f，在花括号里写表达式，冒号后接格式说明符：

1
f"{value:format_spec}"

% 占位符在模板里写 %s、%d等标记，再用 % 运算符把右边的值代入：

1
"%d" % 42

格式说明符决定这个值占多宽、怎么对齐、保留几位小数、以什么进制显示。两种写法共用同一套宽度、精度和对齐概念，只是标记不同。

格式说明符

格式说明符的各部分按固定顺序书写，除类型外大多可以省略；只写 :.2f时，其余部分取默认值。

部分	作用	示例
填充与对齐	`<` 左对齐、`>` 右对齐、`^` 居中；对齐符前的字符用作填充	`f"{7:^5}"` → `7*`
符号	`+` 正数也显示正号，`-` 只显示负号（默认）	`f"{3.14:+.2f}"` → `+3.14`
`#`	加进制前缀	`f"{42:#x}"` → `0x2a`
补零	宽度前写`0`，在左侧补`0`	`f"{42:05d}"` → `00042`
宽度	最小总宽度	`f"{42:<5d}"` → `'42 '`
精度	`.n`保留`n`位小数	`f"{3.14159:.2f}"` → `3.14`
类型	`d`整数、`f`浮点、`e`科学计数、`b`二进制、`x`十六进制、`%` 百分比	`f"{0.25:.1%}"` → `25.0%`

对齐与填充

对齐符单独写时只决定方向，例如 :<5d；在对齐符前再加一个字符，就用它填充空位，例如 :*^10表示用 * 填充、居中对齐、总宽10。填充字符只有一个，并且必须紧挨着对齐符。

符号与补零

正数默认不显示正号，写 + 后会强制显示；0必须写在宽度之前，表示用零填充而不是用空格填充。f"{7:05d}" 得到00007，f"{7:<05d}" 的0会被当成填充字符，含义与补零不同。

精度与类型

精度对浮点数表示小数点后的位数，.2f表示保留2位小数；类型字母决定如何解释这个值，d只接受整数，f按浮点显示，% 会先乘以100再加百分号。类型与值的种类不匹配时会抛异常。

百分号占位符

% 占位符沿用C的printf风格，模板中的每个占位符依次消耗右边的一个值：

占位符	描述	示例
`%s`	字符串，调用`str()`	`"%s" % [1, 2]` → `'[1, 2]'`
`%d`	有符号十进制整数	`"%d" % 3.9` → `'3'`，截断小数部分
`%f`	浮点数，默认6位小数	`"%.2f" % 3.1415` → `'3.14'`
`%x`、`%X`	十六进制整数	`"%x" % 15` → `'f'`
`%e`、`%E`	科学计数法
`%%`	输出字面量 `%`	`"%d%%" % 50` → `'50%'`

宽度和精度写在 % 与类型字母之间，例如 %5.2f表示总宽5、保留2位小数。多个值时右边要用元组，占位符数量必须与值的数量一致。

两种写法的取舍

f-string可以直接在模板里写表达式，参数和位置一一对应，可读性最好，Python 3.6起可用，新代码通常选它。% 占位符是较早的写法，参数按顺序代入，占位符与值的数量和类型必须匹配；阅读老代码时需要能认出这种模板。

两者在宽度、对齐和精度上的表达能力相近，区别主要在可读性和参数对应方式。同一段代码里混用两种风格会让参数对应关系更难检查。

例子

f-string的常见格式

1
pi = 3.1415926
2
val = 42
3

4
f"{pi:.2f}"      # '3.14'
5
f"{pi:+.2f}"     # '+3.14'，显示正号
6
f"{val:05d}"     # '00042'，补零到5位
7
f"{val:<5d}"     # '42   '，左对齐
8
f"{val:#x}"      # '0x2a'，带十六进制前缀
9
f"{0.25:.1%}"    # '25.0%'，按百分比显示

用 % 占位符代入多个值

1
"%s有 %d个元素" % ("列表", 3)   # '列表有3个元素'
2
"%d%%" % 50                      # '50%'
3
"%.2f" % 3.1415                  # '3.14'

第一个占位符是字符串，第二个是整数，右边的元组按顺序与它们对应。

探索

宽度和精度怎样影响浮点输出？

调整字段宽度与小数精度，查看右对齐后的格式。

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