深度对比Python的3种“字符串格式化”方法

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3种字符串格式化工具的简单介绍

python2.5版本之前，我们使用的是老式字符串格式化输出%s。

从python3.0版本开始起(python2.6同期发布)，Python中同时支持两个版本的格式化，多出来的一个新版本就是利用format()函数，进行格式化输出。

但是python3.6版本后，又引入了一种新的字符串格式化方式f-string。从%s格式化到format格式化再到f-string格式化，格式化的方式越来越直观，f-string的效率也较前两个高一些，使用起来也比前两个更简单一些。

3种字符串格式化工具的应用对比

1）基本用法

这里首先先介绍这3个工具的基本用法，基本格式如下。

• %格式化：占位符%，搭配%符号一起使用；
• format()格式化：占位符{}，搭配format()函数一起使用；
• f-string格式化：占位符{}，搭配f符号一起使用；

① 对比使用，观察各自的特点

a = "%s张飞、%s关羽、%s刘备、%s赵云" % (1,2,3,4)
display(a)

b  = "{}张飞、{}关羽、{}刘备、{}赵云".format(1,2,3,4)
display(b)

c  = f"{1}张飞、{2}关羽、{3}刘备、{4}赵云"
display(c)

结果如下：

② %格式化

此种方式只支持固定形式的格式化填充，给的顺序和填充顺序完全一致。

a = "四大天王：%s、%s、%s、%s" % ("刘德华","郭富城","张学友","黎明")
print(a)

结果如下：

③ format()格式化

此种方式不仅支持固定形式的格式化填充，还支持位置格式化填充，即共有三种形式。

• 第一种方式：固定形式的格式化填充，给的顺序和填充顺序完全一致。
• 第二种方式：大括号{ }中写的是format()传入值所对应的下标。
• 第三种方式：大括号{ }中的变量，和format()传入值是一一对应的。

# 第一种方式
b1 = "四大天王：{}、{}、{}、{}".format("刘德华","郭富城","张学友","黎明")
print(b1)

# 第二种方式
b2 = "四大天王：{2}、{0}、{3}、{1}".format("刘德华","郭富城","张学友","黎明")
print(b2)

# 第三种方式
x1 = "刘德华"
x2 = "郭富城"
x3 = "张学友"
x4 = "黎明"
b3 = "四大天王：{p}、{q}、{r}、{s}".format(p=x4,q=x2,r=x1,s=x3)
print(b3)

结果如下：

④ f-string格式化

此种方式的填充，用起来更加随意，直接在{}中输入变量即可，极其方便，我们用一个简单的案例看看。

# 直接在{}中输入变量即可，位置随意放
x1 = "刘德华"
x2 = "郭富城"
x3 = "张学友"
x4 = "黎明"

c = f"四大天王：{x1}、{x3}、{x2}、{x4}"
print(c)

结果如下：

3）填充功能对比

首先我们要知道填充的概念是什么，只有知道了它的概念，才能够灵活运用。

• 概念：当指定了字符串最终的长度，但是现有的字符串没有那么长，那么我们就用某种字符（填充字符）来填满至这个长度，这就是“填充”。

① %格式化

• 格式："%10s" % ("字符串")，使用前仔细观察书写格式；
• 含义：上述10代表字符串的填充长度。如果字符串的长度，大于填充长度，填充长度无效；如果字符串的长度，小于填充长度，则会将字符串长度填充至指定的填充长度；
• 注意：此种填充，默认是在字符串左侧填充；

a = "%s" % ("黄同学")
print(a,len(a))

b = "%10s" % ("黄同学")
print(b,len(b))

c = "%10s" % ("黄同学，我早上吃了一碗热干面")
print(c,len(c))

结果如下：

② format()格式化

• 格式："{:10}".format("字符串")，使用前仔细观察书写格式；
• 含义：上述10代表字符串的填充长度。如果字符串的长度，大于填充长度，填充长度无效；如果字符串的长度，小于填充长度，则会将字符串长度填充至指定的填充长度；
• 注意：此种填充，默认是在字符串右侧填充；

a = "{:10}".format("黄同学")
print(a,len(a))

b = "{:10}".format("黄同学")
print(b,len(b))

c = "{:10}".format("黄同学，我早上吃了一碗热干面")
print(c,len(c))

结果如下：

③ f-string格式化

• 格式：f"{name1:10}"，使用前仔细观察书写格式；
• 含义：上述10代表字符串的填充长度，name1代表某个字符串变量。如果字符串的长度，大于填充长度，填充长度无效；如果字符串的长度，小于填充长度，则会将字符串长度填充至指定的填充长度；
• 注意：此种填充，默认是在字符串右侧填充；

name1 = "黄同学"
name2 = "黄同学，我早上吃了一碗热干面"

a = f"{name1:10}"
print(a,len(a))

b = f"{name2:10}"
print(b,len(b))

结果如下：

3）对齐功能对比

首先我们要知道填充的概念是什么，只有知道了它的概念，才能够灵活运用。

• 概念："对齐"要与"填充"一起使用，才会显得有意义。当我们进行填充的时候，我们可以选择只在字符串左侧填充，也可以选择只在字符串右侧填充，还可以选择在字符串两侧填充(字符串居中显示的填充方式)；

① %s：实现对齐功能，只有左对齐和右对齐；

# 左填充
a = '%10s' % ('黄同学')
print(a,len(a))

# 右填充
b = '%-10s' % ('黄同学')
print(b,len(b))

结果如下：

② format()：实现对齐功能，不仅有左对齐和右对齐，还有居中对齐；

# 左填充
a = '{:>10}'.format('黄同学')
print(a,len(a))

# 右填充
b = '{:<10}'.format('黄同学')
print(b,len(b))

# 居中填充
c = '{:^10}'.format('黄同学')
print(c,len(c))

结果如下：

③ f-string：实现对齐功能，不仅有左对齐和右对齐，还有居中对齐；

name = "黄同学"

a = f"{name:>10}"
print(a,len(a))

b = f"{name:<10}"
print(b,len(b))

c = f"{name:^10}"
print(c,len(c))

结果如下：

4）使用“任意符号”完成填充功能

这个知识点必须在讲完填充和对齐后，才能为大家演示。其实没有为什么，就是语法是这样的，我们就必须这样做。

① %格式化

旧版语法的%格式化，使用"特定符号"填充，很麻烦，不直接，你也不用去管。这里主要看新版语法中format()格式化和f-string格式化，进行"特定符号"填充。

② format()格式化

# 左填充
a = '{:_>10}'.format('黄同学')
print(a,len(a))

# 右填充
b = '{:_<10}'.format('黄同学')
print(b,len(b))

# 居中填充
c = '{:_^10}'.format('黄同学')
print(c,len(c))

结果如下：

③ f-string格式化

name = "黄同学"

a = f"{name:_>10}"
print(a,len(a))

b = f"{name:_<10}"
print(b,len(b))

c = f"{name:_^10}"
print(c,len(c))

结果如下：

5）与“数字”相关的格式化填充技巧

① 你有必要了解的知识

经过前面的学习和叙述，我们已经知道这3种方法，都是完成字符串格式化的操作的，但是为何它们又可以填充数字呢？

原因：Python自动帮我们做了一次隐式转换，但是这种隐式转换是需要付出代价的，它会消耗额外的性能，牺牲速度。因此我们有特定的语法去解决这个问题。

② %格式化

• %s表示填充字符串；%d表示填充整数；%f表示填充小数；

完成整数的填充：

# 仅仅使用%s，既可以完成字符串的填充，又可以完成数字的填充
a = '%s' % (3000)
print(a)

a1 = '%s' % ("3000")
print(a1)
# 当使用了%d后，只可以填充数字，不能填充字符串，否则会报错
# 使用%d填充整数，是推荐写法
b = '%d' % (3000)
print(b)

b1 = '%d' % ("3000")
print(b1)

结果如下：

完成浮点数的填充：

a = '%.2f' % (3.1415926)
print(a)

b = '%.3f' % (3.1415926)
print(b)

结果如下：

③ format()格式化

完成整数的填充：

# 不指定d符号，既可以完成字符串的填充，又可以完成数字的填充
a = '{:$>5}'.format(3000)
print(a)

a1 = '{:$>5}'.format("3000")
print(a1)
# 当指定了d符号后，只可以填充数字，不能填充字符串，否则会报错
# 使用符号d填充整数，是推荐写法
b = '{:￥>5d}'.format(3000)
print(b)

b1 = '{:￥>5d}'.format("3000")
print(b1)

结果如下：

完成浮点数的填充：

a = '{:.2f}'.format(3.14159268)
print(a)

b = '{:.3f}'.format(3.14159268)
print(b)

结果如下：

④ f-string格式化

完成整数的填充：

num1 = 3000
num2 = "3000"
# 不指定d符号，既可以完成字符串的填充，又可以完成数字的填充
a = f'{num1}'
print(a)

a1 = f'{num2}'
print(a1)
# 当指定了d符号后，只可以填充数字，不能填充字符串，否则会报错
# 使用符号d填充整数，是推荐写法
b = f'{num1:d}'
print(b)

b1 = f'{num2:d}'
print(b1)

结果如下：

完成浮点数的填充：

num = 3.14159268

a = f'{num:.2f}'
print(a)

b = f'{num:.3f}'
print(b)

结果如下：