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

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

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