Python语法速查： 3. 字符串格式化
本篇索引
（1）简易字符串格式化
（2）高级字符串格式化
（3）多行与原始字符串
（4）字符串插值
（1）简易字符串格式化
字符串属于不可变序列，只能生成新的，不能改变旧的。“字符串格式化”有点像以前C语言的sprintf，可以将若干变量代入格式化的字符串，生成一个符合要求的新字符串。
| 转换字符 | 简述 | 举例或说明 |
|---|---|---|
| %d | 十进制整数 |
'num: %d' %16 # 结果为 'num: 16' |
| %o | 八进制整数 |
'num: %o' %16 # 结果为 'num: 20' |
| %x, %X | 十六进制整数（大小写影响输出字母） |
'num: %x' %31 # 结果为 'num: 1f'（小写） 'num: %X' %31 # 结果为 'num: 1F'（大写） |
| %f, %F | 浮点数，默认输出6位小数（不区分大小写） |
'num: %f' %3.14 # 结果为 'num: 3.140000' |
| %e, %E | 用科学计数法表示的浮点数（大小写影响输出字母） |
'num: %e' %314 # 结果为 'num: 3.140000e+02' 'num: %E' %314 # 结果为 'num: 3.140000E+02' |
| %g, %G | 若“指数<-4”或“指数>5”则和%e,%E相同，否则同%f,%F（大小写影响输出字母） |
'num: %g' %3140000 # 结果为 'num: 3.140000e+06' 'num: %g' %314 # 结果为 'num: 314' |
| %s | 字符串或任意可用str()生成字符串的对象 |
'a %s' %'box' # 结果为 'a box' 'a %s' %[1,2] # 结果为 'a [1,2]' |
| %r | 同上，只不过用repr()去生成字符串 |
'a %r' %'box' # 结果为 "a 'box'" |
| %c | 用ascii码数字去生成单个字符 |
'char is %c' %97 # 结果为 'char is a' 'char is %c' %0x61 # 结果为 'char is a' |
| %% | 转义%（百分号） |
'50 %%' # 结果为 '50 %' |
| %(键名)转换字符 | 指定的键必须出现在后面的字典中，若不存在则引发KeyError错误 |
'%(a)d' %{'a':1} # 结果为 '1'，注意：转换字符d不要漏掉 |
“修饰符”可以插入上面的%和字母之间，用以更精确地控制输出字符串的格式，若干个修饰符可组合一起使用。
| 修饰符 | 简述 | 举例或说明 |
|---|---|---|
| 数字 | 指定被修饰对象的最小宽度（默认右对齐） |
'a%5d' %3 # 结果为 'a 3' （数字3前面有4个空格） 'a%5s' %'bc' # 结果为 'a bc' （bc前面有3个空格） |
| - | 表示左对齐 |
'a%-5d' %3 # 结果为 'a3 ' （数字3后面有4个空格） 'a%-5s' %'bc' # 结果为 'abc ' （bc后面有3个空格） |
| + | 若被修饰对象为正数，则数字前生成加号 |
'a%+5d' %3 # 结果为 'a +3' （数字+3前面有3个空格） 'a%-+5d' %3 # 结果为 'a+3 ' （左对齐，+3后有3个空格） |
| 空格 | 若被修饰对象为正数，则数字前保留一个空格 |
'a% 5d' %3 # 结果为 'a 3' （' 3'后面有3个空格） 'a%-+5d' %3 # 结果为 'a 3 ' （' 3'后有3个空格） |
| 0 | 若被修饰对象为数字且为右对齐，则在数字前用0代替空格填充 |
'a%+05d' %3 # 结果为 'a+0003' （%+05d的总宽度仍为5） |
| .数字 | 若被修饰对象为浮点数，则表示小数点后显示位数；若为字符串，则表示字符串的最大宽度 |
'%8.2f' %3.1415 # 结果为 ' 3.14' '# 上例含义为：总宽度为8，小数点后保留2位小数，故3.14前有4个空格 |
| * | 可以在指定格式数字（宽度、小数位数等）时，用*字符代替直接数字，然后在后面的变量中给出数值 |
a = 8; b = 2 '%*.*f' %(3.14,a,b) # 结果为 ' 3.14' |
（2）高级字符串格式化
通过在字符串对象上调用format()方法来进行字符串格式化，使字符串格式化的语法更加规范。除了一些极其简单的情况外，一般推荐用format()这种方式来进行字符串格式化。
● 基本用法
以下在字符串内花括号中的内容称为“占位符”。
| 用法 | 简述 | 举例或说明 |
|---|---|---|
| {数字} | 位置参数方式，花括号中的占位符指明后面数据出现的位置（从0开始） |
'{0} {1} is {2}'.format('a','b',3.14) # 结果为 'a b is 3.14' |
| {参数名} | 关键字参数方式，花括号中占位符指明后面数据的关键字参数 |
'{name} is {age}'.format(name='Tom',age=6) # 结果为 'Tom is 6' |
| 联合使用 | 根据函数入参规则，所有位置数据必须出现在关键字参数前面 |
'{0} plus {1} is {ans}, {name}!'.format(1,5,ans=6,name='Tom') # 结果为 '1 plus 5 is 6, Tom!' |
| 扩展使用 | 占位符还可以进行序列索引、字典键名、对象属性查找，用法见右边各例。 |
'{0[2]}'.format([1,2,3]) # 序列索引，结果为 '3' '{li[2]}'.format(li=(1,2,3)) # 序列索引，结果为 '3' '{0[a]}'.format({'a':1}) # 字典键名索引，结果为 '1' '{0.attr}'.format(obj) # 取出对象的属性，假设 obj对象具有属性attr |
| {{, }} | 如果要在字符串中表示花括号本身，则需要打上2个花括号 |
'{{abc}}'.format() # 结果为 '{abc}' |
● 格式说明符
可以使用格式说明符，对输出进行更加精确的控制。方法是用一个冒号给每个占位符添加格式说明，即 {占位符 :格式说明符 } 的形式。“格式说明符”的基本语法如下：
[ [fill] align] [sign] [0] [width] [group_option] [.precision] [type]
上面 [] 中的每个说明符都是可选的，各说明符的含义和用例见下表：
| 说明符 | 简述 | 举例或说明 |
|---|---|---|
| fill | fill必须align一起使用，用来指定填充字符。 |
'{0:*^9}'.format('abc') # 结果为 '***abc***' # 其中，*为填充字符，^表示居中对齐，9为指定宽度 |
| align | 对齐方式（默认数字为右对齐，字符串为左对齐），可取值为：<, >, ^，分别表示：左对齐、右对齐、居中对齐。 |
'{0:5}'.format('abc') # 结果为 'abc ' '{0:>5}'.format('abc') # 结果为 ' abc' '{0:^5}'.format('abc') # 结果为 ' abc ' |
| sign | 可取值为：+, -, 空格。“+”表示所有数字前都要加上符号，“-”表示只在负数前加符号（默认值），“空格”表示在正数前面加一个空格。 |
'{0:+}'.format(3.14) # 结果为 '+3.14' |
| 0 | 用0来填充数字前面的空白，对字符串不起作用 |
'{0:+08}'.format(3.14) # 结果为 '+0003.14' |
| width | 指明宽度 |
'{0:8}'.format(3.14) # 结果为 ' 3.14' '{0:8}'.format('abc') # 结果为 'abc ' |
| group_option | 千分位分隔，取值可为“,”或“_”（下划线为Python3.6新增，可用来表示二、八、十六进制的每4位分隔。） |
'{0:,}'.format(12345678) # 结果为 '12,345,678' '{0:_b}'.format(0xA5) # 结果为 '1010_0101' |
| .precision | 浮点数要显示的位数，后面需跟type为f或e，否则不起作用。 |
'{0:.4f}'.format(3.14) # 结果为 '3.1400' '{0:.4e}'.format(3.14) # 结果为 '3.1400e+00' |
| type | 辅助声明“说明符”的数据类型，可取值范围见下表。（默认：字符串为s、整数为d、小数为f） |
type各值举例见下表 |
● type取值范围
| 字符 | 简述 | 举例或说明 |
|---|---|---|
| d, i | 十进制整数 |
'{0:d}'.format(10) # 结果为 '10' |
| b | 二进制整数 |
'{0:b}'.format(10) # 结果为 '1010' |
| o | 八进制整数 |
'{0:o}'.format(10) # 结果为 '12' |
| x, X | 十六进制整数（大小写影响输出字母） |
'{0:x}'.format(10) # 结果为 'a' '{0:X}'.format(10) # 结果为 'A' |
| f, F | 浮点数（默认显示6位小数） |
'{0:f}'.format(3.14) # 结果为 '3.140000' |
| e, E | 科学计数法表示（大小写影响输出字母） |
'{0:e}'.format(3.14) # 结果为 '3.140000e+00' '{0:E}'.format(3.14) # 结果为 '3.140000E+00' |
| g, G | 若“指数<-4”或“指数>5”则和g,G相同，否则同f,F（且不会去填满小数6位） |
'{0:g}'.format(3.14) # 结果为 '3.14' |
| % | 把一个数乘以100，并在后面加上百分号 |
'{0:%}'.format(3.14) # 结果为 '314.000000%' |
| s | 表示字符串 |
'{0:s}'.format('abc') # 结果为 'abc' |
| c | 用ascii码数字去生成单个字符 |
'{0:c}'.fomrat(97) # 结果为 'a' |
● 用参数代入说明符
说明符同样可以用format()函数的输入参数来代入，但只能嵌套一层深度，用法举例见下：
>>> '{0:{w}}'.fomrat('a',w=3) # 结果为 'a ' （将{w}用后面的参数w=3代入，变为'{0:3}'
>>> '{0:.{1}f}'.format(3.14,4) # 结果为 '3.1400' （将{1}用后面的第二个参数4代入，变为'{0:.4f}'）
（3）多行与原始字符串
● 多行字符串
一般字符串若要换行，可以使用反斜杠“\”来换行，反斜杠不仅能用于字符串，程序代码中亦可使用反斜杠来换行。
s = "This is a multiline \
string using backslash."
对于使用反斜杠换行的字符来说，Python不会在其中插入“\n”换行符。
如果真的要表示大段的多行字符串，可以用三个双引号或三个单引号来表示，且不必使用反斜杠。其中可自由使用单引号、双引号，而不必使用转义斜杠。
s = """The 1st line.
The 2nd line.
The 3rd line.
... """
Python会在其中换行处，自动添加插入“\n”换行符。
● 原始字符串
如果字符串中要使用大量的转义反斜杠，可以用“原始字符串”（前加关键字r）。在原始字符串中，所有特殊符号均不转义。
s = "C:\\dir\\subdir1\subdir2"
# 可以写成
s = r"C:\dir\subdir1\subdir2"
注意：“原始字符串”的结尾不能用反斜杠！
● 附：常用转义字符
| 转义字符 | 描述 | 转义字符 | 描述 |
|---|---|---|---|
| \ | 续行符 | \\ | 反斜杠 |
| \' | 单引号 | \" | 双引号 |
| \a | Bell（响铃符） | \b | 退格符 |
| \e | Esc | \0 | Null（空值） |
| \t | 水平制表符 | \v | 垂直制表符 |
| \n | 换行符 | \r | 回车符 |
| \f | 换页符 | ||
| \数字 | 八进制值（范围：\000~\377)。 例如：'\60'，即为字符 '0' | ||
| \x数字 | 十六进制值（范围：\x00~\xff）。 例如：'\x30'，即为字符 '0' | ||
| \uxxxx | 双字节Unicode字符。 例如：'\u4E00'，即为汉字 “一” | ||
| \Uxxxxxxxx | 四字节Unicode字符。 例如'\U00004E00'，即为汉字 “一” | ||
| \N字符名称 | 较少用到 | ||
（4）字符串插值
Python 3.6 添加了一种新的字符串格式化方法，这种新的格式化字符串允许在字符串常量中使用嵌入的 Python 表达式（使用花括号表示表达式），这种方式需要在字符串前加上字母“f”，称为“f-strings”。
这个功能及其强大，如果你使用的是 Python 3.6以上版本，优先推荐使用这种方式。 f-strings同时也支持上面 format() 方法中各种“格式说明符”的使用，下面是一些例子：
name = 'world'
a, b = 1, 2
err = 31
f'Hello {name}!'
f'{a} plus {b} is {a+b}.'
f'error num is {err:X}'
f'error num is {err:#X}'
执行结果
Hello world! 1 plus 2 is 3. error num is 1F error num is 0x1F
