Python——第二章：字符串操作——格式化

1. 字符串的格式化问题

举例：要按照如下格式输出一句话

我叫xxx, 我住在xxxx, 我今年xx岁, 我喜欢做xxxxx

这里首先引入占位符概念：

%s 占位字符串
%d 占位整数
%f 占位小数

因此用这种格式法可以用如下表示方式

name = input("请输入你的名字:")    #将输入的值存储在变量 name 中。input 函数返回的是字符串
address = input("请输入你的住址:")    #将输入的值存储在变量 adress 中。input 函数返回的是字符串
age = int(input("请输入你的年龄:"))    #将输入的值转换为整数类型后存储在变量 age 中。因为 input 函数返回的是字符串，所以使用 int() 函数进行转换。
hobby = input("请输入你的爱好:")    #将输入的值存储在变量 hobby 中。input 函数返回的是字符串
#有以下3种写法
chart1 = "我叫%s, 我住在%s, 我今年%d岁, 我喜欢%s" % (name, address, age, hobby)
chart2 = "我叫{}, 我住在{}, 我今年{}岁, 我喜欢{}".format(name, address, age, hobby)
chart3 = f"我叫{name}, 我住在{address}, 我今年{age}岁, 我喜欢{hobby}"  # f-string

第一种写法：

chart1 = "我叫%s, 我住在%s, 我今年%d岁, 我喜欢%s" % (name, address, age, hobby)

这种写法使用了字符串格式化，将之前收集到的用户信息插入到一段文本中，形成最终的字符串 chart1。在字符串中，%s、%d 等是格式化占位符，它们分别代表字符串和整数的插入位置，而后面的 % (name, address, age, hobby) 则是一个元组，包含了要插入到字符串中的值。

这种写法是按照顺序赋值的，确保了每个变量的值都插入到了正确的位置。每个占位都需要被赋值，而赋值的方法是在% ()中进行按顺序赋值，每个值之间用，隔开。

name 变量的值会替换第一个 %s
address 变量的值会替换第二个 %s
age 变量的值会替换 %d
hobby 变量的值会替换最后一个 %s。

如果你少赋值了一个占位符，比如这样：

chart1 = "我叫%s, 我住在%s, 我今年%d岁,我喜欢%s" % (name, address, age)

在这里少赋值了一个 hobby 在元组中，这时会产生一个 TypeError 错误，提示类似于：

TypeError: not enough arguments for format string

告诉你在格式化字符串时缺少了足够的参数。

特殊写法：占位符仅有一个项，可以不使用()

s0 = "我叫%s" % name
print(s0)

第二种写法：

chart2 = "我叫{}, 我住在{}, 我今年{}岁, 我喜欢{}".format(name, address, age, hobby)

这种方法和之前提到的百分号 % 格式化方法相似，只是使用了不同的语法。

这段代码使用了字符串的 .format() 方法来创建一个包含用户信息的格式化字符串。

"我叫{}, 我住在{}, 我今年{}岁, 我喜欢{}"：这是一个字符串模板，其中使用了花括号 {} 作为占位符，用来指示在这些位置插入后续传入的值。
.format(name, address, age, hobby)：这是字符串的 .format() 方法，它用来将传入的值按顺序填充到字符串模板的占位符位置。传入的值依次是 name、address、age 和 hobby。

在.format()字符串的格式化 {} 中，你可以使用一些格式化选项来自定义插入的值的样式。以下是一些常用的 {} 格式化选项：

基本用法：
- {}: 默认情况，直接插入值。
- {:<width}: 左对齐，指定字段宽度。
- {:>width}: 右对齐，指定字段宽度。
- {:^width}: 居中对齐，指定字段宽度。
数字格式化：
- {:.2f}: 浮点数，保留两位小数。
- {:+.2f}: 带正负号的浮点数，保留两位小数。
- {:.0f}: 浮点数，不保留小数部分。
整数格式化：
- {:d}: 整数。
- {:x}: 十六进制。
- {:b}: 二进制。
字符串格式化：
- {:.N}: 最大长度为 N 的字符串截断。
- {:.Ns}: 最小长度为 N 的字符串填充。
- {:<N}: 左对齐，最小长度为 N。
- {:>N}: 右对齐，最小长度为 N。
- {:^N}: 居中对齐，最小长度为 N。
日期时间格式化：
- {:%Y-%m-%d}: 日期格式化为年-月-日。
- {:%H:%M:%S}: 时间格式化为时:分:秒。
- {:%Y-%m-%d %H:%M:%S}: 日期和时间格式化。

注意，这只是一小部分可能的格式化选项。Python 的格式化字符串支持非常灵活的方式来调整插入值的显示样式。你可以根据需求查阅官方文档或其他资源，以获取更详细和全面的信息。

第三种写法：

f-string 是在 Python 3.6 版本中引入的新特性。在 Python 3.6 以前的版本中是没有 f-string 这种字符串格式化方式的。它的引入极大地简化了字符串插值的操作，使代码更加清晰和易读。所以，如果你使用的是 Python 3.6 及以后的版本，就可以使用 f-string 进行字符串的格式化了。

chart3 = f"我叫{name},我叫{name},我叫{name},我叫{name},我今年{age}岁,我叫{name},我叫{name}"  # f-string

这段代码使用了 f-string，它是 Python 中一种最方便的字符串格式化方式，允许你在字符串中直接嵌入变量，并且可以在大括号 {} 内直接使用表达式，不再需要关注顺序位置了。

f": 这个字符串以 f 开头，表示它是一个 f-string。
{name}: 在字符串中的 {} 中，变量 name 的值将会被插入。
{age}: 同样，在 {} 中插入变量 age 的值。

f-string 是一种在字符串中嵌入变量和表达式的格式化方法，它提供了多种方式来进行格式化。以下是一些常见的 f-string 格式化写法：

插入变量：
```
name = "Alice"
age = 30
f"My name is {name} and I am {age} years old."
```
这个示例中，{name} 和 {age} 是 f-string 的占位符，它们会被对应的变量值替换。结果将是："My name is Alice and I am 30 years old."
数值格式化：
```
value = 123.456
f"The value is {value:.2f}"
```
这个示例中，{value:.2f} 表示将变量 value 格式化为浮点数，保留两位小数。结果将是："The value is 123.46".
字符串格式化：
```
text = "Hello, World!"
f"Text: {text.upper()}"
```
这个示例中，{text.upper()} 调用了字符串方法 upper() 来将字符串变成大写。结果将是："Text: HELLO, WORLD!".
表达式计算：
```
x = 5
y = 10
f"The sum of {x} and {y} is {x + y}"
```
这个示例中，{x + y} 在大括号中计算了 x 和 y 的和。结果将是："The sum of 5 and 10 is 15".
字典和属性：
```
person = {"name": "Bob", "age": 25}
f"My name is {person['name']} and I am {person['age']} years old."
```
这个示例中，通过字典的键访问了对应的值来插入。结果将是："My name is Bob and I am 25 years old."
调用函数：
```
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

f"{greet('Alice')}"
```
这个示例中，调用了 greet 函数并传递参数 'Alice'，然后将函数返回的字符串插入。结果将是："Hello, Alice!".
在大括号内使用大括号：
```
value = 42
f"Curly braces inside f-string: {{value}}"
```
这个示例中，由于想要在字符串中插入大括号本身，所以使用了两个连续的大括号。结果将是："Curly braces inside f-string: {value}".
日期时间格式化：
```
from datetime import datetime
now = datetime.now()
f"Current date and time: {now:%Y-%m-%d %H:%M:%S}"
```
这个示例中，{now:%Y-%m-%d %H:%M:%S} 使用日期时间格式化将当前日期和时间按指定格式插入。结果将是："Current date and time: 2023-08-30 15:30:00".
条件表达式：
```
x = 10
f"{x} is {'even' if x % 2 == 0 else 'odd'}"
```
这个示例中，使用条件表达式来决定插入的文本，如果 x 是偶数，则插入 'even'，否则插入 'odd'。结果将是："10 is even".
嵌套 f-string：
```
name = "Alice"
age = 30
f"My name is {name.upper()}, and I am {age + 5} years old."
```
这个示例中，嵌套了两个 f-string。首先，{name.upper()} 将 name 转换为大写。其次，{age + 5} 计算了年龄加 5 的结果。结果将是："My name is ALICE, and I am 35 years old."