Python格式化字符串format

文章作者：Tyan
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0. 测试环境

Python 3.6.9

1. 引言

Python中格式化字符串的方式有，一种是用%操作符来进行字符串格式化，一种是使用str.format()来进行字符串格式化，本文主要介绍str.format()方式，这种方式更主流，也是官方推荐的方式，%的方式后面会逐渐淘汰。

2. 格式化字符串

2.1 基本语法

格式化字符串包含用大括号{}括起来的“替换字段”，。大括号中不包含的内容被视为正常文本，会原样输出。注意：如果要在文本中输出大括号，需要使用来转义，不是使用场景的转义字符\。示例如下：

>>> 'This is a format {}.'.format('test')
'This is a format test.'
>>> 'This is {{}} test.'.format()
'This is {} test.'

下面是“替换字段”的语法，后面的示例中会具体讲到：

replacement_field ::=  "{" [field_name] ["!" conversion] [":" format_spec] "}"
field_name        ::=  arg_name ("." attribute_name | "[" element_index "]")*
arg_name          ::=  [identifier | digit+]
attribute_name    ::=  identifier
element_index     ::=  digit+ | index_string
index_string      ::=  <any source character except "]"> +
conversion        ::=  "r" | "s" | "a"
format_spec       ::=  <described in the next section>

2.2 位置参数标识符

格式化字符串中，默认情况下{}中可以不加位置标识符，即'{} {}'.format(a, b)与'{0} {1}'.format(a, b)是等价的，但如果位置标识符在字符串中不是按参数顺序出现的，则需要显示的指明位置标识符。示例代码如下：

>>> '{0} {1}'.format('one', 'two')
'one two'
>>> '{} {}'.format('one', 'two')
'one two'
>>> '{1} {0}'.format('one', 'two')
'two one'
>>> '{0} {1} {0}'.format('one', 'two')
'one two one'

2.3 设置参数

格式化字符串中可以使用变量、字典、列表索引、类的属性等来设置参数。示例代码如下：

print('Name: {name}, URL: {url}'.format(name='Tyan', url='http://noahsnail.com'))

name = 'Tyan'
url = 'http://noahsnail.com'
print('Name: {}, URL: {}'.format(name, url))

site = {'name' : 'Tyan', 'url' : 'http://noahsnail.com'}
print('Name: {site[name]}, URL: {site[url]}'.format(site=site))
print('Name: {name}, URL: {url}'.format(**site))

site = ['Tyan', 'http://noahsnail.com']
print('Name: {0[0]}, URL: {0[1]}'.format(site))

class Test(object):
    def __init__(self):
        self.name = 'Tyan'
        self.url = 'http://noahsnail.com'

print('Name: {0.name}, URL: {0.url}'.format(Test()))

site = {'name' : 'Tyan', 'url' : 'http://noahsnail.com'}
print('Name: {name}, URL: {url}'.format(**site))

# Output
Name: Tyan, URL: http://noahsnail.com
Name: Tyan, URL: http://noahsnail.com
Name: Tyan, URL: http://noahsnail.com
Name: Tyan, URL: http://noahsnail.com
Name: Tyan, URL: http://noahsnail.com
Name: Tyan, URL: http://noahsnail.com
Name: Tyan, URL: http://noahsnail.com

2.3 转换标志(conversion)

转换标志以!开始，主要有三种!s、!r、!a，分别会调用参数对象的__str__，__repr__，__ascii__方法。

class Test(object):

    def __str__(self):
        return 'Test str function.'


    def __repr__(self):
        return 'Test repr function.'


    def __ascii__(self):
        return 'Test ascii function.'


print('str: {t!s}, repr: {t!r}, ascii: {t!a}'.format(t=Test()))

# Ouput
str: Test str function., repr: Test repr function., ascii: Test repr function.

2.4 格式化说明(format_spec)

格式化说明包含了值表示的说明，包括字段宽度、对其方式、填充、小数准确率等，其以:开头。标准格式化说明符的一般形式为：

format_spec     ::=  [[fill]align][sign][#][0][width][grouping_option][.precision][type]
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" | "%"

<表示输出结果左对齐，>是右对齐，^是居中对其，=表示填充值在符号之后数字之前，例如+00001234。
+表示正负数字都要带符号，-表示只有负数需要带负号，表示正数前面带空格，负数前面带负号。
数字表示。b表示二进制格式，c表示将整数转换为字符，d表示十进制整数，o表示八进制格式，x，X表示十六进制格式，x大于9的字母为小写，X大于9的字母为大写。默认为d。
其它说明符的具体解释可参考文档[1]。

示例及结果如下：

print('{:<8}'.format('1234'))
print('{:>8}'.format('1234'))
print('{:^8}'.format('1234'))

print('{:*>8}'.format('1234'))
print('{:*<8}'.format('1234'))
print('{:*^8}'.format('1234'))

print('{:+f}; {:+f}'.format(3.14, -3.14))
print('{: f}; {: f}'.format(3.14, -3.14))
print('{:-f}; {:-f}'.format(3.14, -3.14))

print('int: {0:d};  hex: {0:x};  oct: {0:o};  bin: {0:b}'.format(100))
print('int: {0:d};  hex: {0:#x};  oct: {0:#o};  bin: {0:#b}'.format(100))

print('{:,}'.format(100000000))

print('{:.2e}'.format(100000000))

print('percentage: {:.2%}'.format(1 / 3))


import datetime
print('{:%Y-%m-%d %H:%M:%S}'.format(datetime.datetime.now()))


# Output
1234    
    1234
  1234  
****1234
1234****
**1234**
+3.140000; -3.140000
 3.140000; -3.140000
3.140000; -3.140000
int: 100;  hex: 64;  oct: 144;  bin: 1100100
int: 100;  hex: 0x64;  oct: 0o144;  bin: 0b1100100
100,000,000
1.00e+08
percentage: 33.33%
2020-06-18 19:36:38