Python字符串格式化

一、使用格式化符来格式化字符串：

Python支持的所有格式化符

格式化符	意义
'd'	返回要格式化对象的十进制表示，如果可以
'i'	返回要格式化对象的十进制表示，如果可以
'o'	返回要格式化对象的八进制表示，如果可以
'u'	同格式化符'd'
'x'	返回要格式化对象的十六进制表示，如果可以【如果要求的前导，使用'0x'】
'X'	返回要格式化对象的十六进制表示，如果可以【如果要求的前导，使用'0X'】
'e'	返回要格式化对象的浮点的科学计数的表示，如果可以【使用'e'】
'E'	返回要格式化对象的浮点的科学计数的表示，如果可以【使用'E'】
'f'	返回要格式化对象的浮点数表示，如果可以
'F'	返回要格式化对象的浮点数表示，如果可以
'g'	使用小写字母科学计数格式，如果指数小于-4或不少于精度,否则返回十进制格式。
'G'	使用大写字母科学计数格式，如果指数小于-4或不少于精度,否则返回十进制格式。
'c'	对0-255之间的整数返回其对应的ASCII码字符（其它整数报错），或者返回单个字符本身
'r'	返回要格式化对象的__repr__()方法的返回值
's'	返回要格式化对象的__str__()方法的返回值
'%'	即每两个%显示一个

1.%s格式化符：将要格式化的值表中对应位置的元素，格式化为字符串，如果值元素不是字符串，将自动调用该元素的__str__()，以得到其字符串表示。

[1]%ns决定对齐与填充：n为整数；当n>0时，左填充，当n<0时，右填充。

 >>> for i,x in enumerate(('one','two','three','four','five','six')):
     print '%5s = %d'%(x,i)

   one = 0
   two = 1
 three = 2
  four = 3
  five = 4
   six = 5
 >>> 

[2]%.ns决定对字符串的截取：n为正整数

 >>> for i,x in enumerate(('one','two','three','four','five','six')):
     print '%.3s = %d'%(x,i)

 one = 0
 two = 1
 thr = 2
 fou = 3
 fiv = 4
 six = 5
 >>> 

2.%d格式化符：将任何Python对象转化为整数，如果转化失败，则报错。

[1]%nd：决定对齐与填充。n为整数；当n>0时，左填充，当n<0时，右填充。

 >>> print '%3d'%1.52
   1
 >>> 

[2]%0nd：以数字0而不是默认的空格来作填充。

 >>> print '%03d'%1.52
 001
 >>> 

[3]%+d：数字被转化后将保留正负号

 >>> print '%+d'%1.52
 +1
 >>> print '%+d'%-1.52
 -1
 >>> print '%+3d'%1.52
  +1
 >>> print '%+03d'%1.52
 +01
 >>> 

3.%r格式化符：将任何Python对象转化成repr字符串，自动调用Python对象的__repr__()

[1]%nr：决定对齐与填充。n为整数；当n>0时，左填充，当n<0时，右填充。

 >>> print 'Names = #%50r#'%(['C','CPP','CSharp','Java','Python'])
 Names = #          ['C', 'CPP', 'CSharp', 'Java', 'Python']#
 >>> print 'Names = #%-50r#'%(['C','CPP','CSharp','Java','Python'])
 Names = #['C', 'CPP', 'CSharp', 'Java', 'Python']          #
 >>> 

[2]%.nr：决定截取字符数。n为正整数

 >>> print 'Names = #%.10r#'%(['C','CPP','CSharp','Java','Python'])
 Names = #['C', 'CPP#
 >>> 

4.%o与%x格式化符：将十进制数值格式化为八进制与十六进制字符串；当有'#'时，格式化后的字符串带前导

 >>> '%x'%20
 ''
 >>> '%#x'%20
 '0x14'
 >>> '%#X'%20    #使用X作前缀，如果使用#要求了前缀
 '0X14'
 >>> '%o'%10
 ''
 >>> '%#o'%10
 ''
 >>> 

注意：如果要格式化的数值是浮点数，将先取整，再格式化

 >>> '%o'%13.2
 ''
 >>> '%x'%20.3232
 ''
 >>> '%x'%20.5232
 ''
 >>> 

5.%f格式化符：以浮点数格式化数值。

[1]%nf：格式化数字后填充到固定宽度；当n>0时，左填充，当n<0时，右填充。【若不指定小数位数时，最小宽度8位，如'0.000000'】

 >>> '%20f'%32
 '           32.000000'
 >>> '%-20f'%32
 '32.000000           '
 >>> 

[2]%.nf：格式化数字后的小数位数；n>=0且为整数

 >>> '%.3f'%0.3245
 '0.325'
 >>> '%.0f'%0.3233
 ''
 >>> '%.8f'%0.3245
 '0.32450000'
 >>> 

6.%e格式化符：以浮点科学计数的方式转化数值，即10的指数幂形式

[1]%ne：将格式化后的数字字符串进行填充到指定宽度；当n>0时，左填充，当n<0时，右填充。【如不指定小数位数，最小宽度是12位，如'0.000000e+00'】

 >>> '%15e'%8283489323232
 '   8.283489e+12'
 >>> '%-15e'%8283489323232
 '8.283489e+12   '
 >>> 

[2]%.ne：指定小数位数；n>=0且为整数。

 >>> '%.10e'%82834
 '8.2834000000e+04'
 >>> '%.2e'%8283489323232
 '8.28e+12'
 >>> 

7.%c格式化符：将0-255之间的数字转化成对应的ASCII码字符，也可以转化单个字符，不过基本不做什么，直接返回

 >>> '%c'%32
 ' '
 >>> print '%c'%'A'
 A
 >>> print '%c'%8

 >>> 

【上面的第五行的语句在这里显示不了结果，请在IDLE或者shell中执行，就可看到结果】

8.其它格式化符，因为不同情况下有不同表现，所以不常用，如果你清楚其工作方式，自己选用吧。

二、使用str.format(*args, **kwargs)方法来格式化字符串

1.序数占位符：

 >>> '{0} is our new {1}, welcome {0}.'.format('Tom','teacher')
 'Tom is our new teacher, welcome Tom.'
 >>> args=('Tom','teacher')
 >>> '{0} is our new {1}, welcome {0}.'.format(*args)
 'Tom is our new teacher, welcome Tom.'
 >>> 

2.命名占位符：

 >>> '{name} is a lovly girl, she likes {fruit} and {food}.'.format(name='Lily',fruit='apple',food='rice')
 'Lily is a lovly girl, she likes apple and rice.'
 >>> kws=dict(name='Lily',fruit='apple',food='rice')
 >>> kws
 {'food': 'rice', 'fruit': 'apple', 'name': 'Lily'}
 >>> '{name} is a lovly girl, she likes {fruit} and {food}.'.format(**kws)
 'Lily is a lovly girl, she likes apple and rice.'
 >>> 

3.以上两种可以混用，且序数占位符的序数可以不给出，即使用空占位符形式，它会自动从零起开始给空占位符编序号，但切记空占位符不能与编了序数的占位符混用。

 >>> '{} is a boy, {} is {age}.'.format('Tom','he',age=12)
 'Tom is a boy, he is 12.'
 >>> numbers=('one','two','three','four','five','six','seven')
 >>> 'I love the numbers: {3},{5}.'.format(0,*numbers) #0只是占个位，方便选择第3、5个元素
 'I love the numbers: three,five.'
 >>> '{0} is a boy, {} is {age}.'.format('Tom','he',age=12)

 Traceback (most recent call last):
   File "<pyshell#11>", line 1, in <module>
     '{0} is a boy, {} is {age}.'.format('Tom','he',age=12)
 ValueError: cannot switch from manual field specification to automatic field numbering
 >>> 

4.支持内部格式语法，即{:xxx}这种语法

format_spec ::= [[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]
fill        ::= <any character>
align       ::= "<" | ">" | "=" | "^"
sign        ::= "+" | "-" | " "
width       ::= integer
precision   ::= integer
type        ::= "b" | "c" | "d" | "e" | "E" | "f" | "F" | "g" | "G" | "n" | "o" | "s" | "x" | "X" | "%"

[1]align填充之对齐标记：

align char	Meaning
'<'	在右边填充
'>'	在左边填充
'='	填充时强制在正负号与数字之间进行填充，只支持对数字的填充
'^'	在两边填充

 >>> for align, text in zip('<^>', ['left', 'center', 'right']):
     print 'fill = align = %r, text = %r, output:'%(align,text)
     print '{0:{fill}{align}16}'.format(text, fill=align, align=align)
     print

 fill = align = '<', text = 'left', output:
 left<<<<<<<<<<<<

 fill = align = '^', text = 'center', output:
 ^^^^^center^^^^^

 fill = align = '>', text = 'right', output:
 >>>>>>>>>>>right

 >>> def sy():
     a,b=12345,8794
     print '{: =6}'.format(a)
     print '{: =+6}'.format(b)
     print '-'*6
     print '{: =6}'.format(a+b)

 >>> sy()
  12345
 + 8794
 ------
  21139
 >>> 

[2]sign数字之前导标记：

sign char	Meaning
'+'	强制对数字使用正负号
'-'	仅对负数使用前导负号（这是默认的行为）
' '	对正数使用一个' '作前导，负数仍以'-'为前导

【参见上例】

[3]#被用来与type为'b'/'o'/'x'/'X'合作，对整数进行格式化，格式化后数字前分别以'0b'/'0o'/'0x'/'0X'为前导

 >>> #str.format支持数值向二进制格式化，是使用%进行字符串格式化所无法做到的
 >>> "int: {0:d};  hex: {0:x};  oct: {0:o};  bin: {0:b}".format(42)
 'int: 42;  hex: 2a;  oct: 52;  bin: 101010'
 >>> #如上str.format支持对同一Python对象进行多次不同格式化
 >>> #使用'#'时，将会自动给各种格式化结果加上前导，如果有前导
 >>> "int: {0:d};  hex: {0:#x};  oct: {0:#o};  bin: {0:#b}".format(42)
 'int: 42;  hex: 0x2a;  oct: 0o52;  bin: 0b101010'
 >>>

[4]','被用来对数字整数部分进行千分位分隔

 >>> '{:,}'.format(1234567890)
 '1,234,567,890'
 >>> 

[5].precision对于数字对象，用来指定数字的小数位数，如果有小数；对于非数字对象，用来指定最终返回的格式化字符的最大长度，即格式化完成后，以这个precision参数对结果进行截取

 >>> '{:.2f}'.format(3.235)
 '3.23'
 >>> '{:.2}'.format('hello')
 'he'
 >>> '%.2f'%3.235
 '3.23'
 >>> '%.2f'%3.2353
 '3.24'
 >>> '{:.2f}'.format(3.2351)
 '3.24'
 >>> 

[6]type用来指定格式化时的转换方式

<1>当要格式化的Python对象是str对象时

Type	Meaning
's'	字符串格式，这是默认格式
None	与's'相同，即原数据是str类型，且不指定type时，将采用默认的's'格式

 >>> print '{{0:}}=={{0:s}}\n{0:}=={0:s}'.format('hello')
 {0:}=={0:s}
 hello==hello
 >>> 

由上面的例子可见，在str.format()方法的调用中，两个'{'显示出一个，两个'}'也显示出一个

<2>当要格式化的Python对象是integer对象时

Type	Meaning
'b'	将数值转换成二进制字符串
'c'	将数值转换成对应的unicode字符，比%c强多了，它支持0-255之外的字符
'd'	十进制数值
'o'	八进制数值
'x'	十六进制数值，如果要求前缀，则使用0x
'X'	十六进制数值，如果要求前缀，则使用0X
'n'	同'd'
None	在原数值为整数时，如果又没有指定type，则此时使用'd'作为type

【参见例子2.4.3】

<3>当要格式化的Python对象是浮点数对象时

Type	Meaning
'e'	科学计数，使用字母'e'，默认精度6
'E'	科学计数，使用字母'E'，默认精度6
'f'	浮点数，默认精度6
'F'	浮点数，默认精度6
'g'	很难用，弃之不说
'G'	同'g'
'n'	同'g'
'%'	对原数值乘以100后，加上'%’作后缀
None	同'g'

【因为'g'的用法难以掌握，且规则复杂，而'e'/'f'/'%'已经足够使用了，所以这里就弃之不说了，有兴趣的可以自行研究】

 >>> '{:f}'.format(32.3863)
 '32.386300'
 >>> '{:e}'.format(3738)
 '3.738000e+03'
 >>> '{:.2%}'.format(100/365.0)
 '27.40%'
 >>> 

5.使用要格式化对象的属性来进行格式化

 >>> from collections import namedtuple
 >>> Point=namedtuple('Point','X Y')
 >>> p=Point(3,7)
 >>> p
 Point(X=3, Y=7)
 >>> 'Point({p.X}, {p.Y})'.format(p=p)
 'Point(3, 7)'
 >>> 

6.使用要格式化对象的项来进行格式化

 >>> person=('Bill',23,'male')
 >>> "Name: {0[0]}, Age: {0[1]}, Sex: {0[2]}".format(person)
 'Name: Bill, Age: 23, Sex: male'
 >>> 

7.使用{!r}和{!s}取得%r和%s的效果

 >>> '{!r},{!s}'.format('hello','world')
 "'hello',world"
 >>> #下面的无法成功，表明其它格式化符并不支持这种搞法
 >>> '{!d}'.format()

 Traceback (most recent call last):
   File "<pyshell#19>", line , in <module>
     '{!d}'.format()
 ValueError: Unknown conversion specifier d
 >>> 

8.如果要格式化的Python对象拥有自己的格式化字符，那么也可以用这个对象的格式化符进行format

 >>> import datetime
 >>> d = datetime.datetime(2010, 7, 4, 12, 15, 58)
 >>> '{:%Y-%m-%d %H:%M:%S}'.format(d)
 '2010-07-04 12:15:58'

三、str.format的基础——Format String Syntax，其定义如下：

 replacement_field ::=  "{" [field_name] ["!" conversion] [":" format_spec] "}"
2 field_name        ::=  arg_name ("." attribute_name | "[" element_index "]")*
3 arg_name          ::=  [identifier | integer]
 attribute_name    ::=  identifier
 element_index     ::=  integer | index_string
 index_string      ::=  <any source character except "]"> +
 conversion        ::=  "r" | "s"
 format_spec       ::=  <described in the previous section>

1.通过第1、2行，可知上面的2.5与2.6的语法基础，而arg_name既可以是成员访问形式的标识符也可以是索引访问形式的序数，所以

[1]2.5的例子可以改为：

 >>> from collections import namedtuple
 >>> Point=namedtuple('Point','X Y')
 >>> p=Point(3,7)
 >>> p
 Point(X=3, Y=7)
 >>> 'Point({0.X}, {0.Y})'.format(p)
 'Point(3, 7)'
 >>> 

[2]2.6的例子可以改为：

 >>> person=('Bill',23,'male')
 >>> "Name: {person[0]}, Age: {person[1]}, Sex: {person[2]}".format(person=person)
 'Name: Bill, Age: 23, Sex: male'
 >>> 

2.通过第5行，可以知道element_index既可以是整数索引也可以是字符串索引，所以也可以使用字典的字符串键来索引字典的值

 >>> person={'name':'Bill','age':23,'sex':'male'}
 >>> "Name: {0[name]}, Age: {0[age]}, Sex: {0[sex]}".format(person)
 'Name: Bill, Age: 23, Sex: male'
 >>> 

【要注意的是，占位符中的字符串索引必须不带字符串定界符】

3.通过第1、7行，可知占位符中只允许出现!r和!s两种，其它都不支持；而它的前后也可以有其它内容，来进行更细节的格式化控制；每个!r或!s占位符分别对对应的要被格式化的值调用obj.__repr__()或obj.__str__()

 >>> 'The variable value is {0!r},{0!r:.3}'.format('hello')
 "The variable value is 'hello','he"
 >>> 

四、应用技巧

1.多级格式化：使用内部自转义，'%%'=>'%'，'{{'=>'{'，'}}'=>'}'

 >>> '%s, %%s' % 'Hello' % 'Gates'
 'Hello, Gates'
 >>> '{greet},{{name}}'.format(greet='Hello').format(name='Gates')
 'Hello,Gates'
 >>> '%%%ds'%10%'fuck'
 '      fuck'
 >>>