詳解str.format()的基本文法與進階用法

Y2J
發布: 2017-05-15 10:48:43
原創
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本文主要給大家詳細介紹的是python程式設計中str.format()的基本語法和進階用法,非常的詳細,並附有範例,希望大家能夠喜歡

1. str.format 的引入

在Python 中,我們可以使用+ 來連接字串#,在簡單情況下這種方式能夠很好的工作。但是當我們需要進行複雜的字串連接時,如果仍然使用+ 來完成,不僅會使程式碼變得晦澀難懂,還會讓程式碼變得難以維護,此時這種方式就顯得力不從心了。

例如,我們想要列印這樣一筆記錄:

User:John has completed Action:payment at Time:13:30:00 

如果使用加號實現,會是下面這種形式:

print "User:" + user_name + " has completed Action:" + \ 
      action_name + " at Time:" + current_time
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如果以後回過頭來閱讀這段程式碼,我們很難直觀看出它的輸出格式,且修改起來也相對麻煩。

我們可以改用 % 來實現:

print "User:%s has completed Action:%s at Time:%s" % \ 
    (user_name, action_name, current_time)
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這回程式碼變得清晰簡潔多了。

不過,Python 為我們提供了另一種簡潔優雅的實作方式,也是官方更推薦的方式:使用str.format() 來實作字串的格式化:

print "User:{} has completed Action:{} at Time:{}".format( 
    user_name, action_name, current_time)
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str.format 既能夠用於簡單的場景,也能夠勝任複雜的字串替換,而無需繁瑣的字串連接操作。 Python 的內建類型 str 和 unicode 都支援使用 str.format() 來格式化字串

我們接下來就詳細地討論 str.format() 的具體用法。

2. str.format 基本語法

格式化字串使用花括號 {} 來包圍替換字段,也就是待替換的字串。而未被花括號包圍的字元會原封不動地出現在結果中。

2.1. 使用位置索引

以下兩種寫法是等價的:

"Hello, {} and {}!".format ("John", "Mary")

"Hello, {0} and {1}!".format("John", "Mary")

花括號內部可以寫上目標字串的索引,也可以省略。如果省略,則按 format 括號裡的目標字串順序依序替換。

2.2. 使用關鍵字索引

除了透過位置來指定目標字串,我們也可以透過關鍵字來指定它。

例如:

"Hello, {boy} and {girl}!".format(boy="John", girl="Mary")
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使用關鍵字索引的好處是,我們不需要關心參數的位置,且字串的最終結果能夠一目了然。在以後的程式碼維護中,我們能夠快速地修改對應的參數,而不用對照字串挨個去尋找對應的參數。

注意:如果字串本身含有花括號,則需要重複兩次來轉義。例如,字串本身含有 {,為了讓 Python 知道這是一個普通字符,而不是用於包圍替換字段的花括號,我們只需將它改寫成 {{ 即可。

3. str.format 高階語法

str.format 非常強大,足以完成日常工作中遇到的格式化輸出。熟練此方法,能夠為以後的字串處理打好基礎,還能節省不少時間。

3.1. 存取參數的屬性或元素

在使用str.format 來格式化字串時,我們通常會將目標字串作為參數傳遞給format 方法。實際上,我們也可以在格式化字串中存取參數的某個屬性或某個元素:

"My car is {0.color}.".format(black_car)
"The first student is {student[0]}.".format(student=stu_list)
"John is {d[john]} years old.".format(d=age_dict)

3.2. 參數輸出轉換

參數的字串輸出,預設是由其自身的format 方法來實現的。也就是說,Python 使用參數的 format 輸出來取代替換欄位。如果我們想要呼叫str() 或repr() 來轉換參數,可以透過加入轉換標誌來實現:

# call str() on argument
"It's a {0!s}."

#call repr() on argument
"We can get info from {name!r}."
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4. str.format 一般形式

格式化字串的一般形式如下:

"... {field_name!conversion:format_spec} ..."

從上面的程式碼可以看到,格式化字串可分為field_name、conversion、format_spec 三個部分,分別對應替換欄位名稱(索引)、轉換標誌、格式描述。其中,欄位名稱是必選的,而後兩者是可選的。轉換標誌緊跟在英文感嘆號後面,而格式描述緊跟在英文冒號後面。

前面已經提到過,欄位名稱既可是位置索引,也可是關鍵字索引。欄位名稱後面可以透過點來存取屬性,或透過方括號來存取元素。

在這裡,我們將重點放在格式描述(format_spec)這一項。

格式描述含有6個選項,分別是 fill、align、sign、width、precision、type。 它們的位置關係如下:

[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]
fill
可以是任意字符,預設為空格。

align
僅當指定最小寬度時​​有效。

< 左對齊(預設選項)
> 右對齊
= 僅對數字有效;將填滿字元放到符號與數字間,例如+0001234
^ 居中對齊
sign
只對數字有效

+ 所有數字皆有符號
- 僅負數有符號(預設選項)
 即空格;正數前面有空格,負數前面帶符號
'#'
只對整數有效

自動在二進位、八進位、十六進位數值前加入對應的0b、0o、0x。

','
會自動在每三個數字之間加上 , 分隔符號。

width
十進位數字,定義最小寬度。如果未指定,則由內容的寬度來決定。

如果沒有指定對齊方式(align),那麼可以在 width 前面加上一個0來實現自動填入0,等價於 fill 設為 0 並且 align 設為 =。

precision
用來決定浮點數的精確度,或字串的最大長度。不可用於整數數值。

type
確定參數類型,預設為 s ,即字串。

整數輸出類型:

b:以二進位格式輸出
c:將整數轉換成對應的unicode 字元
d:以十進位輸出(預設選項)
o:以八進位輸出
x:以十六進位小寫輸出
X:以十六進位大寫輸出
n:與d 相同,但使用目前環境的分隔符號來分隔每3位數字

十進位浮點數輸出型別:

e:指數標記;使用科學計數法輸出,用e來表示指數部分,預設precision 為6
E:與e 相同,但使用大寫E 來表示指數部分
f:以定點形式輸出數值,預設precision 為6
F:與f 相同
g:通用格式;對於給定的precision p > = 1,取數值的p位有效數字,並以定點或科學計數法輸出(預設選項)
G:通用格式;與g 相同,當數值過大時使用E 來表示指數部分
n :與g 相同,但使用目前環境的分隔符號來分隔每3位數字
%:百分比標記;使用百分比的形式輸出數值,同時設定f 標記

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