Python格式化字符串f-string概览(小结)

简介

f-string,亦称为格式化字符串常量(formatted string literals),是Python3.6新引入的一种字符串格式化方法,该方法源于PEP 498 – Literal String Interpolation,主要目的是使格式化字符串的操作更加简便。f-string在形式上是以 f 或 F 修饰符引领的字符串(f'xxx' 或 F'xxx'),以大括号 {} 标明被替换的字段;f-string在本质上并不是字符串常量,而是一个在运行时运算求值的表达式:

While other string literals always have a constant value, formatted strings are really expressions evaluated at run time.

(与具有恒定值的其它字符串常量不同,格式化字符串实际上是运行时运算求值的表达式。)

—— Python Documentation

f-string在功能方面不逊于传统的%-formatting语句和str.format()函数,同时性能又优于二者,且使用起来也更加简洁明了,因此对于Python3.6及以后的版本,推荐使用f-string进行字符串格式化。

用法

此部分内容主要参考以下资料:

Python Documentation – Formatted String Literals

Python Documentation – Format String Syntax

PEP 498 – Literal String Interpolation

Python 3's f-Strings: An Improved String Formatting Syntax (Guide)

python3 f-string格式化字符串的高级用法

Python 3: An Intro to f-strings

简单使用

f-string用大括号 {} 表示被替换字段,其中直接填入替换内容:

>>> name = 'Eric'

>>> f'Hello, my name is {name}'

'Hello, my name is Eric'

>>> number = 7

>>> f'My lucky number is {number}'

'My lucky number is 7'

>>> price = 19.99

>>> f'The price of this book is {price}'

'The price of this book is 19.99'

表达式求值与函数调用

f-string的大括号 {} 可以填入表达式或调用函数,Python会求出其结果并填入返回的字符串内:

>>> f'A total number of {24 * 8 + 4}'

'A total number of 196'

>>> f'Complex number {(2 + 2j) / (2 - 3j)}'

'Complex number (-0.15384615384615388+0.7692307692307692j)'

>>> name = 'ERIC'

>>> f'My name is {name.lower()}'

'My name is eric'

>>> import math

>>> f'The answer is {math.log(math.pi)}'

'The answer is 1.1447298858494002'

引号、大括号与反斜杠

f-string大括号内所用的引号不能和大括号外的引号定界符冲突,可根据情况灵活切换 ' 和 ":

>>> f'I am {"Eric"}'

'I am Eric'

>>> f'I am {'Eric'}'

File "<stdin>", line 1

f'I am {'Eric'}'

^

SyntaxError: invalid syntax

若 ' 和 " 不足以满足要求,还可以使用 ''' 和 """:

>>> f"He said {"I'm Eric"}"

File "<stdin>", line 1

f"He said {"I'm Eric"}"

^

SyntaxError: invalid syntax

>>> f'He said {"I'm Eric"}'

File "<stdin>", line 1

f'He said {"I'm Eric"}'

^

SyntaxError: invalid syntax

>>> f"""He said {"I'm Eric"}"""

"He said I'm Eric"

>>> f'''He said {"I'm Eric"}'''

"He said I'm Eric"

大括号外的引号还可以使用 \ 转义,但大括号内不能使用 \ 转义:

>>> f'''He\'ll say {"I'm Eric"}'''

"He'll say I'm Eric"

>>> f'''He'll say {"I\'m Eric"}'''

File "<stdin>", line 1

SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash

f-string大括号外如果需要显示大括号,则应输入连续两个大括号 {{ 和 }}:

>>> f'5 {"{stars}"}'

'5 {stars}'

>>> f'{{5}} {"stars"}'

'{5} stars'

上面提到,f-string大括号内不能使用 \ 转义,事实上不仅如此,f-string大括号内根本就不允许出现 \。如果确实需要 \,则应首先将包含 \ 的内容用一个变量表示,再在f-string大括号内填入变量名:

>>> f"newline: {ord('\n')}"

File "<stdin>", line 1

SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash

>>> newline = ord('\n')

>>> f'newline: {newline}'

'newline: 10'

多行f-string

f-string还可用于多行字符串:

>>> name = 'Eric'

>>> age = 27

>>> f"Hello!" \

... f"I'm {name}." \

... f"I'm {age}."

"Hello!I'm Eric.I'm 27."

>>> f"""Hello!

... I'm {name}.

... I'm {age}."""

"Hello!\n I'm Eric.\n I'm 27."

自定义格式:对齐、宽度、符号、补零、精度、进制等

f-string采用 {content:format} 设置字符串格式,其中 content 是替换并填入字符串的内容,可以是变量、表达式或函数等,format 是格式描述符。采用默认格式时不必指定 {:format},如上面例子所示只写 {content} 即可。

关于格式描述符的详细语法及含义可查阅Python官方文档,这里按使用时的先后顺序简要介绍常用格式描述符的含义与作用:

格式描述符含义与作用
<左对齐(字符串默认对齐方式)
>右对齐(数值默认对齐方式)
^居中

数字符号相关格式描述符

格式描述符含义与作用
+负数前加负号(-),正数前加正号(+)
-负数前加负号(-),正数前不加任何符号(默认)
(空格)负数前加负号(-),正数前加一个空格

注:仅适用于数值类型。

数字显示方式相关格式描述符

格式描述符含义与作用
#切换数字显示方式

注1:仅适用于数值类型。

注2:# 对不同数值类型的作用效果不同,详见下表:

数值类型不加#(默认)加#区别
二进制整数'1111011''0b1111011'开头是否显示 0b
八进制整数'173''0o173'开头是否显示 0o
十进制整数'123''123'无区别
十六进制整数(小写字母)'7b''0x7b'开头是否显示 0x
十六进制整数(大写字母)'7B''0X7B'开头是否显示 0X

宽度与精度相关格式描述符

格式描述符含义与作用
width整数 width 指定宽度
0width整数 width 指定宽度,开头的 0 指定高位用 0 补足宽度
width.precision整数 width 指定宽度,整数 precision 指定显示精度

注1:0width 不可用于复数类型和非数值类型,width.precision 不可用于整数类型。

注2:width.precision 用于不同格式类型的浮点数、复数时的含义也不同:用于 f、F、e、E 和 % 时 precision 指定的是小数点后的位数,用于 g 和 G 时 precision 指定的是有效数字位数(小数点前位数+小数点后位数)。

注3:width.precision 除浮点数、复数外还可用于字符串,此时 precision 含义是只使用字符串中前 precision 位字符。

示例:

>>> a = 123.456

>>> f'a is {a:8.2f}'

'a is 123.46'

>>> f'a is {a:08.2f}'

'a is 00123.46'

>>> f'a is {a:8.2e}'

'a is 1.23e+02'

>>> f'a is {a:8.2%}'

'a is 12345.60%'

>>> f'a is {a:8.2g}'

'a is 1.2e+02'

>>> s = 'hello'

>>> f's is {s:8s}'

's is hello '

>>> f's is {s:8.3s}'

's is hel '

千位分隔符相关格式描述符

格式描述符含义与作用
,使用,作为千位分隔符
_使用_作为千位分隔符

注1:若不指定 , 或 _,则f-string不使用任何千位分隔符,此为默认设置。

注2:, 仅适用于浮点数、复数与十进制整数:对于浮点数和复数,, 只分隔小数点前的数位。

注3:_ 适用于浮点数、复数与二、八、十、十六进制整数:对于浮点数和复数,_ 只分隔小数点前的数位;对于二、八、十六进制整数,固定从低位到高位每隔四位插入一个 _(十进制整数是每隔三位插入一个 _)。

示例:

>>> a = 1234567890.098765

>>> f'a is {a:f}'

'a is 1234567890.098765'

>>> f'a is {a:,f}'

'a is 1,234,567,890.098765'

>>> f'a is {a:_f}'

'a is 1_234_567_890.098765'

>>> b = 1234567890

>>> f'b is {b:_b}'

'b is 100_1001_1001_0110_0000_0010_1101_0010'

>>> f'b is {b:_o}'

'b is 111_4540_1322'

>>> f'b is {b:_d}'

'b is 1_234_567_890'

>>> f'b is {b:_x}'

'b is 4996_02d2'

格式类型相关格式描述符

基本格式类型

格式描述符含义与作用适用变量类型
s普通字符串格式字符串
b二进制整数格式整数
c字符格式,按unicode编码将整数转换为对应字符整数
d十进制整数格式整数
o八进制整数格式整数
x十六进制整数格式(小写字母)整数
X十六进制整数格式(大写字母)整数
e科学计数格式,以 e 表示 ×10^浮点数、复数、整数(自动转换为浮点数)
E与 e 等价,但以 E 表示 ×10^浮点数、复数、整数(自动转换为浮点数)
f定点数格式,默认精度(precision)是6浮点数、复数、整数(自动转换为浮点数)
F与 f 等价,但将 nan 和 inf 换成 NAN 和 INF浮点数、复数、整数(自动转换为浮点数)
g通用格式,小数用 f,大数用 e浮点数、复数、整数(自动转换为浮点数)
G与 G 等价,但小数用 F,大数用 E浮点数、复数、整数(自动转换为浮点数)
%百分比格式,数字自动乘上100后按 f 格式排版,并加 % 后缀浮点数、整数(自动转换为浮点数)

常用的特殊格式类型:标准库 datetime 给定的用于排版时间信息的格式类型,适用于 date、datetime 和 time 对象

格式描述符含义显示样例
%a星期几(缩写)'Sun'
%A星期几(全名)'Sunday'
%w星期几(数字,0 是周日,6 是周六)'0'
%u星期几(数字,1 是周一,7 是周日)'7'
%d日(数字,以 0 补足两位)'07'
%b月(缩写)'Aug'
%B月(全名)'August'
%m月(数字,以 0 补足两位)'08'
%y年(后两位数字,以 0 补足两位)'14'
%Y年(完整数字,不补零)'2014'
%H小时(24小时制,以 0 补足两位)'23'
%I小时(12小时制,以 0 补足两位)'11'
%p上午/下午'PM'
%M分钟(以 0 补足两位)'23'
%S秒钟(以 0 补足两位)'56'
%f微秒(以 0 补足六位)'553777'
%zUTC偏移量(格式是 ±HHMM[SS],未指定时区则返回空字符串)'+1030'
%Z时区名(未指定时区则返回空字符串)'EST'
%j一年中的第几天(以 0 补足三位)'195'
%U一年中的第几周(以全年首个周日后的星期为第0周,以 0 补足两位)'27'
%w一年中的第几周(以全年首个周一后的星期为第0周,以 0 补足两位)'28'
%V一年中的第几周(以全年首个包含1月4日的星期为第1周,以 0 补足两位)'28'

综合示例

>>> a = 1234

>>> f'a is {a:^#10X}' # 居中,宽度10位,十六进制整数(大写字母),显示0X前缀

'a is 0X4D2 '

>>> b = 1234.5678

>>> f'b is {b:<+10.2f}' # 左对齐,宽度10位,显示正号(+),定点数格式,2位小数

'b is +1234.57 '

>>> c = 12345678

>>> f'c is {c:015,d}' # 高位补零,宽度15位,十进制整数,使用,作为千分分割位

'c is 000,012,345,678'

>>> d = 0.5 + 2.5j

>>> f'd is {d:30.3e}' # 宽度30位,科学计数法,3位小数

'd is 5.000e-01+2.500e+00j'

>>> import datetime

>>> e = datetime.datetime.today()

>>> f'the time is {e:%Y-%m-%d (%a) %H:%M:%S}' # datetime时间格式

'the time is 2018-07-14 (Sat) 20:46:02'

lambda表达式

f-string大括号内也可填入lambda表达式,但lambda表达式的 : 会被f-string误认为是表达式与格式描述符之间的分隔符,为避免歧义,需要将lambda表达式置于括号 () 内:

>>> f'result is {lambda x: x ** 2 + 1 (2)}'

File "<fstring>", line 1

(lambda x)

^

SyntaxError: unexpected EOF while parsing

>>> f'result is {(lambda x: x ** 2 + 1) (2)}'

'result is 5'

>>> f'result is {(lambda x: x ** 2 + 1) (2):<+7.2f}'

'result is +5.00 '

以上是 Python格式化字符串f-string概览(小结) 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/355298.html

回到顶部