第十一章 格式化輸出

一、簡單介紹

字符串的格式化輸出目前有兩種方式

  • % 方式(陳舊)
  • str.format() 方式(新式,官方推薦)
  • f-string 方式 (Python3.6 及以上推薦使用)


二、 % 方式

常用示例

tpl = "i am %s" % "yangge"
print(tpl)

tpl = "i am %s age %d" % ("yangge", 18)
print(tpl)

tpl = "i am %(name)s age %(age)d" % {"name": "yangge", "age": 18}
print(tpl)

tpl = "percent %.2f" % 99.97623
print(tpl)

tpl = "i am %(pp).2f" % {"pp": 123.425556, }
print(tpl)

tpl = "i am %.2f%%" % 123.425556
print(tpl)

更多語法格式

%[(name)][flags][width].[precision]typecode
"""
(name)     可選,用于選擇指定的key
Flags      可選,可供選擇的值有:
   +        右對齊;正數前加正號,負數前加負號;
   -        左對齊;正數前無符號,負數前加負號;
   空格      右對齊;正數前加空格,負數前加負號;
   0        右對齊;正數前無符號,負數前加負號;
            用0填充空白處;
width       可選,占有寬度
.precision  可選,小數點后保留的位數
typecode    必選
"""

# typecode 有以下這些:
"""
s  獲取傳入對象的__str__方法的返回值,并將其格式化到指定位置
d  將整數、浮點數轉換成 十 進制表示,并將其格式化到指定位置
f  將整數、浮點數轉換成浮點數表示,并將其格式化到指定位置
   (默認保留小數點后6位)
o  將整數轉換成 八  進制表示,并將其格式化到指定位置
x  將整數轉換成十六進制表示,并將其格式化到指定位置
%  當字符串中存在格式化標志時,需要用 %%表示一個百分號
"""


str.format() 方式

常用示例

tpl = "i am {}, age {}, {}"
r = tpl.format("yangge", 18, 'yangge')
print(r)

tpl = "i am {}, age {}, {}"
r = tpl.format(*["yangge", 18, 'yangge'])
print(r)

a, *b = ["yangge", 18, 'yangge']
print(a)
print(b)
*b, a = ["yangge", 18, 'ge']
print(a)
print(b)

tpl = "i am {0}, age {1}, really {0}"
print(tpl.format("xiguatian", 18))

tpl = "i am {0}, age {1}, really {0}"
tpl.format(*["xiguatian", 18])

tpl = "i am {name}, age {age}, really {name}"
print(tpl.format(name="xiguatian", age=18))
#
tpl = "i am {name}, age {age}, really {name}"
print(tpl.format(**{"name": "xiguatian", "age": 18}))

tpl = "i am {0[0]}, age {0[1]}, really {1[2]}"
print(tpl.format([1, 2, 3], [11, 22, 33]))

tpl = "i am {:s}, age {:d}, money {:f}"
print(tpl.format("seven", 18, 88888.1))

tpl = "i am {:s}, age {:d}".format(*["seven", 18])
print(tpl)

tpl = "i am {name:s}, age {age:d}"
tpl.format(name="xiguatian", age=18)

tpl = "i am {name:s}, age {age:d}"
tpl.format(**{"name": "xiguatian", "age": 18})

tpl = "numbers: {:b},{:o},{:d},{:x},{:X}, {:%}"
print(tpl.format(15, 15, 15, 15, 15, 15.87623, 2))

tpl = "numbers: {0:b},{0:o},{0:d},{0:x},{0:X},\
      {0:.2%}"
print(tpl.format(15))

tpl = "numbers: {num:b},{num:o},{num:d},{num:x},\
       {num:X}, {num:.2%}"
print(tpl.format(num=15))
print("{0:.3%}".format(0.15))

tpl = "{0:<6}---{0:<8}---{0:>13}"
print(tpl.format('123'))

更多語法格式

[[fill]align][#][0][width][,][.precision][type]

fill         【可選】空白處填充的字符
align        【可選】對齊方式(需配合width使用

#            【可選】對于二進制、八進制、十六進制,如果加上#,
              會顯示 0b/0o/0x,否則不顯示

,           【可選】為數字添加分隔符,如:1,000,000
width        【可選】格式化位所占寬度
.precision   【可選】小數位保留精度
type         【可選】格式化類型

"""

"""
type  【可選】格式化類型
傳入" 字符串類型 “的參數
         s,格式化字符串類型數據
        空白,未指定類型,則默認是None,同s
傳入“ 整數類型 "的參數  b,將10進制整數自動轉換成2進制表示然后格式化
  c,將10進制整數自動轉換為其對應的unicode字符
  d,十進制整數
  o,將10進制整數自動轉換成8進制表示然后格式化;
  x,將10進制整數自動轉換成16進制表示然后格式化(小寫x)
  f , 轉換為浮點型(默認小數點后保留6位)表示,然后格式化;
  %,顯示百分比(默認顯示小數點后6位)



三、模板字符串(標準庫)

這是Python中字符串格式化的另一個工具:模板字符串。它是一種更簡單,功能更少的機制,但在某些情況下,這可能正是您所需要的。

我們來看一個簡單的示例:

from string import Template

name = 'shark'

s = Template("hello $name")

print(s.substitute(name=name))

那么什么時候應該在Python程序中使用模板字符串?在我看來,使用模板字符串的最佳時間是在處理程序用戶生成的格式化字符串時。由于復雜性降低,模板字符串是更安全的選擇。



四、 f-string 方式

f-string 也稱為 格式化的字符串文字,是以fF 為前綴的字符串文字。

這些字符串可能包含可被替換的字段,這些字段是由大括號 {} 分隔的表達式。

雖然其他字符串文字總是具有常量值,但格式化字符串實際上是在運行時計算的表達式。

1. 簡單的語法

語法類似于您使用 str.format() 的語法,但是你發(fā)現(xiàn) str.formate() 方式有時候不是那么簡潔。比如在一個有夠多的變量需要替換時,就顯得非常的臃長且不易讀。

看看 f-string 有多么的簡潔。

name = '千鋒教育云計算'
age = 10

s = f'歡迎來到{name}學習云計算架構師課程,歷時{age}年,打造行業(yè)領軍品牌'

print(s)

# 輸出
歡迎來到千鋒教育云計算學習云計算架構師課程,歷時10年,打造行業(yè)領軍品牌

任意表達

因為f-strings是在運行時計算的,所以可以在其中放置任何和所有有效的Python表達式。這可以讓你做一些漂亮的事情。

你可以做一些非常簡單的事情,比如:

>>> f "{2 * 37}" 
'74'

但你也可以調用函數。這是一個例子:

def to_lowercase(inp):
    return inp.lower()

name = "Shark"

s = f"{to_lowercase(name)} is strong."

print(s)

# 打印出
shark is strong.

您甚至可以使用從具有 f 字符串的類創(chuàng)建的對象。想象一下,你有以下課程:

class Comedian:
    def __init__(self, first_name, last_name, age):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name
        self.age = age

    def __str__(self):
        return f"{self.first_name} {self.last_name} is {self.age}."

    def __repr__(self):
        return f"{self.first_name} {self.last_name} is {self.age}. Surprise!"

你可以這樣做:

me = Comedian('shark', 'xiguatian', 18)

s = f'{me}'

print(s)

# 打印出
shark xiguatian is 18.

__str__()__repr__()方法是處理如何呈現(xiàn)對象為字符串的,所以你需要確保你包括你的類定義這些方法的至少一個。如果你必須選擇一個,請使用__repr__()它,因為它可以用來代替__str__()。

默認情況下,f-strings將使用__str__(),但__repr__()如果包含轉換標志,則可以確保它們使用!r

多行f字符串

你可以有多行字符串:

name = "Shark"

profession = "porter"

msg = "Even though you like Python very much"

message = (
    f"Hi {name}. "
    f"You are a {profession}. "
    f"You were in {msg}."
)

print(message)

# 打印出
Hi Shark. You are a porter. You were in Even though you like Python very much.

但請記住,您需要f在多行字符串的每一行前面放置一個。以下代碼不起作用:

message = (
    f"Hi {name}. "
    "You are a {profession}. "
    "You were in {msg}."
)

print(message)

# 打印出
Hi Shark. You are a {profession}. You were in {msg}.

但如果您使用"""以下情況會發(fā)生這種情況:

message = (
    f"""Hi {name}. 
    You are a {profession}. 
    You were in {msg}."""
)
print(message)

# 打印出
Hi Shark. 
    You are a porter. 
    You were in Even though you like Python very much.

閱讀PEP 8中的縮進指南。

速度

在運行時,花括號內的表達式在其自己的作用域中計算,然后與 f-string 的字符串文字部分放在一起。然后返回結果字符串。

這是一個速度比較:

>>> import timeit
>>> timeit.timeit("""name = "Eric"
... age = 74
... '%s is %s.' % (name, age)""", number = 10000)
0.003324444866599663

>>> timeit.timeit("""name = "Eric"
... age = 74
... '{} is {}.'.format(name, age)""", number = 10000)
0.004242089427570761

>>> timeit.timeit("""name = "Eric"
... age = 74
... f'{name} is {age}.'""", number = 10000)
0.0024820892040722242

正如你所看到的,f-strings 排在最前面。

然而,情況并非總是如此。當它們首次實施時,它們有一些速度問題,str.format() 需要比它更快。引入了一種特殊的BUILD_STRING操作碼。

Python f-Strings: 一些細節(jié)

既然你已經了解了為什么f-string很棒的話,我相信你已經迫不及待的想在工作中使用它們,請記住以下幾個細節(jié)。

引號

您可以在表達式中使用各種類型的引號。只需確保在表達式中使用的字符串外部沒有使用相同類型的引號。

此代碼將起作用:

>>> f "{'Shark'}"
'Shark'

您還可以使用三引號:

>>> f """{'Shark'}"""
'Shark'

如果您發(fā)現(xiàn)需要在字符串的內部和外部使用相同類型的引號,則可以使用\以下命令進行轉義:

字典

說到引號,請注意何時使用詞典。如果要對字典的鍵使用單引號,請記住確保對包含鍵的f字符串使用雙引號。

這將有效:

info = {"name": 'shark', 'age': 18}

s = f"My name is {info['name']}, age is {info['age']}"

print(s)

# 打印出

下面的將是一個混亂的語法錯誤:

info = {"name": 'shark', 'age': 18}

s = f'My name is {info['name']}, age is {info['age']}'

print(s)

# 輸出
  File "/Users/yanshunjun/PycharmProjects/code_1808/day4/字符串操作.py", line 95
    s = f'My name is {info['name']}, age is {info['age']}'
                               ^
SyntaxError: invalid syntax

如果在字典鍵周圍使用與f字符串外部相同類型的引號,則第一個字典鍵開頭的引號將被解釋為字符串的結尾。

大括號

為了使大括號出現(xiàn)在您的字符串中,您必須使用雙括號:

>>> f"{{74}}"
'{74}'

請注意,使用三重括號將導致字符串中只有一個大括號:

>>> f"{{{74}}}"
'{74}'

但是,如果使用三個以上大括號,您可以獲得更多大括號:

>>> f"{{{{74}}}}"
'{{74}}'

你應該使用哪種字符串格式化方法?

我完全明白如何在Python中格式化字符串這么多選擇會讓人感到非常困惑。這是一個很好的提示,可以改變我為您準備的這個方便的流程圖:
Python字符串格式經驗法則

image

**如果您的格式字符串是用戶提供的,請使用模板字符串(#4)來避免安全問題。否則,如果您使用的是Python 3.6+,則使用Literal String Interpolation / f-Strings(#3),如果不是,則使用“New Style”str.format(#2)。

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