什么是字符串格式化
字符串格式化是一种将变量或值插入到字符串中的过程，以创建具有动态内容的字符串。
在Python中，我们可以使用format()方法和f-string（格式化字符串字面值）来进行字符串格式化。
format()方法
format()方法是一种传统的字符串格式化方法。它使用占位符 {} 来表示要插入的变量或值，并通过传递参数来替换这些占位符。
基本用法
name = 'Alice'
age = 27
message = 'My name is {},and I am {} years old.'.format(name, age)
print(message)
message2 = 'My name is %s, and I am %d years old.' % (name, age)
print(message2)
在上述示例中，使用{}占位符表示要插入的变量或值。在调用format()方法时，通过参数的顺序将相应的值传递给占位符，从而替换字符串中的占位符部分。最终生成的字符串是根据传入的值进行了相应的替换。
位置参数
format() 方法支持使用位置参数来指定变量或值的插入顺序。可以在占位符 {} 中使用索引号来指定要插入的参数的位置。
name = "Alice"
age = 25
message = "My name is {0}, and I am {1} years old.".format(name, age)
print(message)
# 输出：My name is Alice, and I am 25 years old.
在上述示例中，{0} 表示第一个参数 name 要插入的位置，{1} 表示第二个参数 age 要插入的位置。
通过在 format() 方法中按照顺序传递相应的参数，就可以根据索引号将值插入到指定的位置。最终生成的字符串是根据传入的值和索引号进行了相应的替换。
关键字参数
format()方法还支持使用关键字参数来指定变量或值的插入位置。
name = "Alice"
age = 25
message = "My name is {name}, and I am {age} years old.".format(name=name, age=age)
print(message)
# 输出：My name is Alice, and I am 25 years old.
在上述示例中，{name} 和 {age} 分别表示关键字参数 name 和 age 要插入的位置。通过在 format() 方法中使用关键字参数，可以根据参数名将值插入到相应的位置。最终生成的字符串是根据传入的值和参数名进行了相应的替换。
格式化选项
在 format() 方法中，还可以使用格式化选项来控制插入值的格式，如字段宽度、对齐方式、小数点精度等。
pi = 3.141592653589793
formatted_pi = "The value of pi is approximately {:.2f}".format(pi)
print(formatted_pi)
# 输出：The value of pi is approximately 3.14
在上述示例中，{:.2f} 是一个格式化选项，它指定了插入的值应该被格式化为带有两位小数的浮点数。通过在冒号后面指定格式化选项，可以控制插入值的显示方式。在这个例子中，值 pi 被格式化为带有两位小数的浮点数，最终生成的字符串为 "The value of pi is approximately 3.14"。
# 字符串对齐
print("The value is ljust: |{:5}|".format("abc"))
print("The value is rjust: |{:<5}|".format("abc"))
print("The value is rjust: |{:>5}|".format("abc"))
# 数字对齐
print("The value is rjust: |{:5}|".format(11))
print("The value is rjust: |{:<5}|".format(11))
print("The value is rjust: |{:>5}|".format(11))
f-string字符串
f-string是Python 3.6及更高版本引入的一种简洁且直观的字符串格式化方法。它使用前缀f定义字符串，并使用花括号 {} 来插入变量或值。
基本用法
name = "Alice"
age = 25
message = f"My name is {name}, and I am {age} years old."
print(message)
# 输出：My name is Alice, and I am 25 years old.
在上述示例中，字符串前面加上 f 前缀表示这是一个 f-string。在字符串中使用花括号 {} 来插入变量或表达式，它们会在运行时被替换为相应的值。在花括号内部，可以直接使用变量名或表达式，它们会被自动计算并插入到字符串中。最终生成的字符串根据插入的变量或表达式而动态变化。
对齐方式
f-string 的格式化选项方式使用同 format()函数一致
# 字符串对齐
print(f"The value is ljust: |{'abc':5}|")
print(f"The value is ljust: |{'abc':<5}|")
print(f"The value is rjust: |{'abc':>5}|")
# 数字对齐
print(f"The value is rjust: |{11:5}|")
print(f"The value is rjust: |{11:>5}|")
print(f"The value is ljust: |{11:<5}|")
# 小数保留
print(f"The value is rjust: |{3.1415926:5.2f}|")
表达式和函数调用
在f-string中，可以使用表达式和函数调用来生成动态的字符串内容。
name = "Alice"
age = 25
greeting = f"{'Hello' if age < 30 else 'Hi'} {name.upper()}"
print(greeting)
# 输出：HELLO ALICE
在上述示例中，使用了一个条件表达式 {'Hello' if age < 30 else 'Hi'} 来根据年龄的大小选择不同的问候词。如果年龄小于 30，那么使用 Hello；否则使用 Hi。同时，在插入变量 name 后，使用了 name.upper() 函数调用来将名称转换为大写字母。
f-string 允许在花括号 {} 内部使用任意的表达式和函数调用，这些表达式和函数会在运行时进行求值，并将结果插入到字符串中。这使得我们能够生成更加动态和灵活的字符串内容。
字符串格式化的更多用法
除了简单的变量插入，字符串格式化还支持更多的格式控制选项
- 设置字段宽度和对齐方式
- 控制字段宽度和对齐方式
- 设置小数点精度和浮点数格式化
- 格式化日期和时间
- 格式化数字的千位分隔符
- 使用填充字符进行对齐
- 格式化二进制、十六进制和其他进制数值
- 详细的格式化选项可以参考Python官方文档
总结
- 字符串格式化是将变量或值插入到字符串中的特定位置的过程。
- Python提供了多种字符串格式化的方法，包括format()方法和f-string。
- format()方法使用占位符 {} 进行变量插入。
- f-string使用前缀f定义字符串，并使用花括号 {} 进行变量插入。
- 字符串格式化还支持更多的格式控制选项，例如字段宽度、小数点精度等。
- 通过掌握字符串格式化的方法，你可以在字符串中动态地插入变量或值，创造出灵活且有动态内容的字符串。这将提高你的编程效率并增强代码的可读性。
通过掌握字符串格式化的方法和选项，你可以灵活地处理字符串，并创建具有动态内容的输出。
