55个案例：吃透Python字符串格式化
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2021-07-21 14:11
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人人都可以简单入门Python、爬虫、数据分析 简说Python推荐 来源：尤而小屋
作者：Peter
大家好，我是老表～
本文中介绍的字符串一个非常重要的知识点：字符串格式化输出。
格式化怎么理解？简答来说：就是让字符串按照我们设定的格式来输出，达到我们想要的结果。主要是有4种方式：
%：基于占位符的格式化 format()函数的格式化：重点掌握 f-string格式化：重点掌握 字符串模板函数string template
一、占位符%
常见格式符
格式化符号其实是为真实的值预留出一个空位，而且还可以控制显示的格式。格式符包含一个类型码，用来显示不同的数据类型，比如字符串、二进制、指数等。常见的不同的占位符如下：
%s： 字符串 (采用str()的显示)，常用 %r： 字符串 (采用repr()的显示) %c： 单个字符，格式化字符及其ASCII码 %b： 二进制整数 %u： 格式化无符号整数，常用 %d： 格式化十进制整数，常用 %i： 十进制整数 %o： 八进制整数 %x： 十六进制整数 %g： 指数(e)或浮点数%f (根据显示长度) %G： 指数(E)或浮点数%F (根据显示长度) %e： 指数 (基底写为e)，用科学计数法格式化浮点数 %E： 指数 (基底写为E)，用法同%e %f： 浮点数，格式化浮点数字，可以指定小数点后面的精度，常用 %F： 浮点数，与%f相同 %%： 字符“%”，用来显示百分号%
对齐问题
关于对齐问题：
1. ^：居中对齐
2. >：右对齐
3. <：左对齐
4. +、-：显示正负号
语法形式
常用的语法形式为：%[(name)][flags][width].[precision] typecode
(name)：参数的名称，可以省略；如果使用必须加上() flags：对齐标志位；可以是+、-、“”、0；+右对齐，-左对齐，""填充一个空格；0表示左侧使用0填充 width：显示的宽度 precision：小数点后的精度
多种类型连用
print("%9.3f" % 2.3)
2.300 # 前面4个空格
第一个 % 后面的内容为显示的格式说明，9 为显示宽度，3 为小数点位数，f 表示输出为浮点数类型 第二个 % 后面为显示的内容来源，输出结果默认为右对齐，2.300 长度为 5，故前面有4个空格
print("%+9.3f" % 2.3) # 带上+符号输出，9表示宽度，3表示小数位
+2.300
print("%-9.3f" % 2.3) # -表示左对齐输出
2.300
print("%-9.3f" % -2.3)
-2.300
# 我们显示声明3个变量
name = "Yule Cottage" # 字符串类型
age = 25 # 整数类型
height = 1.76 # 浮点数类型
# 1、浮点数默认是6位小数
# 2、%f和%F相同
print("我是：%s，年龄: %d，身高是：%f" % (name,age,height))
我是：Yule Cottage，年龄: 25，身高是：1.760000
# 指定浮点数的小数位
print("我是：%s，年龄: %d，身高是：%.3f" % (name,age,height))
我是：Yule Cottage，年龄: 25，身高是：1.760
下面的代码是通过字典对的形式来传入不同的数据类型，字典（后面会介绍python的字典）的值就是待格式的内容。
需要注意的是name、age、height必须写在%号的后面
print("我是：%(name)s，年龄: %(age)d，身高是：%(height).3f" % {"name":name,"age":age,"height":height})
我是：Yule Cottage，年龄: 25，身高是：1.760
输出不同进制
print("八进制：%o，十进制：%i，十六进制：%x" %(age,age,age))
八进制：31，十进制：25，十六进制：19
# print("二进制：%b" %(age)) # 二进制不能使用
bin(age) # 通过bin函数查看
'0b11001'
输出的宽度、精度等设置
number = 1.23456789
# 宽度为10，保留小数点后4位，默认是右对齐
print("%10.4f" % number)
1.2346
print("%-10.4f" % number) # -符号表示左对齐，显示4位小数
1.2346
# 右对齐，保留10位小数，不足的用0补齐
print("%10.10f" % number)
1.2345678900
print("%-10.8f" % number) # 左对齐，保留8位小数
1.23456789
# 左对齐，保留7位小数，会自动地进行四舍五入
print("%-10.7f" % number)
1.2345679
下面是针对字符串的宽度等输出设置：
name
'Yule Cottage'
print("%.10s" % name) # 9个字母+一个空格：左对齐
Yule Cotta
print("%.15s" % name) # 如果位数不够，直接全部输出
Yule Cottage
print("%10.6s" % name) # 右对齐，取出6个字符
Yule C
解释：总长度为10，前面4个空格，加上4+一个空格+C
二、format格式化
从python2.6+开始，新增了一种格式化字符串的函数str.format，可以说极大地增强了字符串格式化的功能，基本语法是通过{}和:来代替占位符%
接收多个不限制的参数 位置可以不按照顺序
语法形式
{<参数序号>:<格式控制标记>} ，中间有一个冒号，不能省略！！！
name = "Yule Cottage" # 字符串类型
age = 25 # 整数类型
height = 1.76 # 浮点数类型
sex = "男"
多个参数连用
# 1、不设置位置
print("名字是：{}，年龄是：{}，身高是：{}，性别：{}".format(name,age,height,sex))
名字是：Yule Cottage，年龄是：25，身高是：1.76，性别：男
# 2、设置位置参数
print("名字是：{0}，年龄是：{1}，身高是：{2}，性别：{3}".format(name,age,height,sex))
名字是：Yule Cottage，年龄是：25，身高是：1.76，性别：男
# 设置位置参数
# 索引从0开始；2号位对应的height
print("名字是：{0}，身高是：{2}，年龄是：{1}，性别：{3}".format(name,age,height,sex))
名字是：Yule Cottage，身高是：1.76，年龄是：25，性别：男
print("性别：{3}，身高是：{2}，名字是：{0}，年龄是：{1}".format(name,age,height,sex))
性别：男，身高是：1.76，名字是：Yule Cottage，年龄是：25
# 3、元组形式
# 使用*进行解析
information = ("Peter",25)
print("姓名是：{}，年龄是：{}".format(*information))
姓名是：Peter，年龄是：25
# 4、字典形式
# 参数为字典时候，通过**进行解析配对
print("名字是：{name}，年龄是：{age}，身高是：{height}，性别：{sex}".format(**{"name":name,"age":age,"height":height,"sex":sex}))
名字是：Yule Cottage，年龄是：25，身高是：1.76，性别：男
# 5、直接变量赋值
print("名字是：{name}，年龄是：{age}，身高是：{height}，性别：{sex}".format(name="Yule Cottage",age="2岁",height="1.75m",sex="男"))
名字是：Yule Cottage，年龄是：2岁，身高是：1.75m，性别：男
对齐
宽度为20，我们实现居中、靠左、靠右对齐
name
'Yule Cottage'
print("{:^20s}".format(name)) # 居中
print("{:>20s}".format(name)) # 靠右
print("{:<20s}".format(name)) # 靠左
Yule Cottage
Yule Cottage
Yule Cottage
数值多种形式
首先我们还是看看对齐问题，浮点数的对齐只保留6位小数：
pi = 3.1415926
print("{:^20f}".format(pi)) # 居中 # 默认只保留6位小数
print("{:>20f}".format(pi)) # 靠右
print("{:<20f}".format(pi)) # 靠左
3.141593
3.141593
3.141593
看看不同情况下的输出格式，浮点数需要带上小数点，默认全部是左对齐：
# 不同的输出方式
print("{}".format(pi)) # 原数据
print("{:.2f}".format(pi)) # 2位小数
print("{:>.10f}".format(pi)) # 位数不足，右侧补0
print("{:.4%}".format(pi)) # 百分比输出
print("{:.2e}".format(pi))
3.1415926
3.14
3.1415926000
314.1593%
3.14e+00
填充
sex
'男'
print("{0:30}".format(sex)) # 字符串默认左对齐
print("{:>30}".format(sex)) # 改成右对齐
print("{0:30}".format(age)) # 数值类型默认右对齐
print("{:<30}".format(height)) # 改成左对齐
男
男
25
1.76
# 指定填充的字符
print("{:*>30}".format(sex)) # *
print("{:+>30}".format(sex)) # +
print("{:+^30}".format(sex)) # 居中后填充+
print("{:+<30}".format(height)) # +
*****************************男
+++++++++++++++++++++++++++++男
++++++++++++++男+++++++++++++++
1.76++++++++++++++++++++++++++
千位分隔符
主要是用来显示数字的千位分隔符，在货币金额中使用的比较多：
b = 1003005000600
print("{:-^20}".format(b)) # 不用逗号
print("{:-^20,}".format(b)) # 用逗号
---1003005000600----
-1,003,005,000,600--
# 小数的千位分隔符显示
print("{0:-20,}".format(12567.98760)) # 不填充
print("{0:-^20,}".format(12567.98760)) # 居中+填充
print("{0:->20,}".format(12567.98760)) # 右对齐+填充
print("{0:-<20,}".format(12567.98760)) # 左对齐+填充
12,567.9876
----12,567.9876-----
---------12,567.9876
12,567.9876---------
精度
精度输出的时候前面必须有一个小数点开头，具有两层含义：
浮点数：表示输出小数位的有效位数 字符串：精度表示输出的最大长度
pi
3.1415926
"{:.3f}".format(pi)
'3.142'
"{:30.5f}".format(pi) # 小数点后5位，整体宽度30
' 3.14159'
"{:*^30.5f}".format(pi) # 小数点后5位，宽度30,居中后补充*
'***********3.14159************'
name
'Yule Cottage'
"{:.4}".format(name) # 最大长度为4
'Yule'
"{:.6}".format(name) # 输出最大长度为6
'Yule C'
多种输出类型
表示输出整数和浮点数类型的格式规则。对于整数类型，输出格式包括6 种：
c: 输出整数对应的 Unicode 字符； b: 输出整数的二进制方式； o: 输出整数的八进制方式； d: 输出整数的十进制方式； x: 输出整数的小写十六进制方式； X: 输出整数的大写十六进制方式；
下面的例子表示的是365的二进制、Unicode字符、十进制、小写16进制和大写的16进制的不同输出格式：
"{0:b},{0:c},{0:d},{0:o},{0:x},{0:X}".format(365)
'101101101,ŭ,365,555,16d,16D'
如果是浮点数类型，那么输出格式包括4种：
e: 输出浮点数对应的小写字母 e 的指数形式； E: 输出浮点数对应的大写字母 E 的指数形式； f: 输出浮点数的标准浮点形式； %: 输出浮点数的百分形式。
浮点数输出时尽量使用<.精度>表示小数部分的宽度，有助于更好控制输出格式。
"{0:e},{0:E}".format(3.1415)
'3.141500e+00,3.141500E+00'
"{0:f},{0:F}".format(3.1415)
'3.141500,3.141500'
"{0:%}".format(3.1415) # 保留6位小数，百分比输出
'314.150000%'
"{0:.2%}".format(3.1415) # 2位小数，百分比输出
'314.15%'
三、f-string
f-string是python3.6开始引入的新字符串格式化方法。其实它的方法很多和format是类似的，下面通过具体的例子来讲解。
简单例子
首先我们看一个简单的例子，说明f-string如何使用：
a = "hello"
b = "python"
f"{a} {b}"
'hello python'
指定变量格式化
# 我们显示声明3个变量
name = "Yule Cottage" # 字符串类型
age = 25 # 整数类型
height = 1.76 # 浮点数类型
f'名字是：{name}，年龄是：{age}，身高是：{height}' # 前面加上f
'名字是：Yule Cottage，年龄是：25，身高是：1.76'
我们和format进行一下对比：
"名字是：{}，年龄是：{}，身高是：{}".format(name,age,height) # format函数在最后面
'名字是：Yule Cottage，年龄是：25，身高是：1.76'
指定表达式格式化
如果后面的string部分是表达式，也可以进行格式化
f'{1+2+3}'
'6'
f'{1*2*3*4}'
'24'
对表达式进行变量的赋值再格式化：
x = 100
y = 50
f"{x*y + x/y}" # 100*50 + 100 / 50 结果是浮点数
'5002.0'
指定函数格式化
上面的例子是直接赋值再通过表达式来格式化，我们其实可以将上面的表达式改成函数，传入参数来格式化，函数可以是：
python自带的函数 自定义的函数
# 自带函数
print(f'my name is: {name}') # 原数据
print(f'my name is: {name.upper()}') # 全部变成大写字母
my name is: Yule Cottage
my name is: YULE COTTAGE
# 自己写个函数
def test(a,b):
return a * b + a / b
f'{test(100,50)}'
'5002.0'
# 或者直接写成lambda 匿名函数
f'执行的结果是：{(lambda x,y: x*y + x/y)(100,50)}'
'执行的结果是：5002.0'
对齐
<：靠左，字符串默认方式 >：靠右，数值类型默认方式 ^：居中
print(f'{name}') # 字符串默认左
print(f'{name:>20.10s}') # > 右对齐 长度20 字符串最大长度10
print(f'{name:<20.12s}') # < 左对齐 长度20 字符串最大长度12
Yule Cottage
Yule Cotta
Yule Cottage
pi = 3.1415926
print(f'{pi}') # 原数据
print(f'{pi:^10.4f}') # 居中 长度为10 保留4位小数
print(f'{pi:>10.4f}') # 靠右 长度为10 保留4位小数
print(f'{pi:<10.4f}') # 靠左 长度为10 保留3位小数
3.1415926
3.1416
3.1416
3.1416
填充
print(f'{pi}') # 原数据
print(f'{pi:*^10.4f}') # 填充*：居中 长度为10 保留4位小数
print(f'{pi:*>10.4f}') # 填充*：靠右 长度为10 保留4位小数
print(f'{pi:*<10.4f}') # 填充*：靠左 长度为10 保留3位小数
3.1415926
**3.1416**
****3.1416
3.1416****
千位分隔符
和format中的千位分隔符相同，主要是用于金融货币中，自带金钱属性呀。可以使用逗号或者其他符号，常用逗号：
money = 1234567890
print(f'{money:,f}') # 输出保留6位小数
1,234,567,890.000000
print(f'{money:_f}') # 使用下滑线
1_234_567_890.000000
四、字符串模板string template
string.Template是将一个string设置为模板，通过替换变量的方法，最终得到想要的string
from string import Template # 导入模板
template_string = '$name is $sex'
s = Template('$name is $sex')
s.substitute(name="Peter",sex="male")
'Peter is male'
from string import Template # 导入模板
template_string = '$name is $sex' # 1、设置模板
s = Template(template_string)
dic = {"name":"Peter","sex":"male"}
s.substitute(dic)
'Peter is male'
在上面的例子中：
模板s中有以$符号说明模板中有两个变量名，用实际的变量来替换。
格式是dictionary，并且字典中的key值与模板中的变量名要保持一致
string.Template默认用$符号来标识出变量；可以进行修改
from string import Template
class MyTemplate(Template):
delimiter = '%'
...
s = MyTemplate('%who knows?') # 改变符号
s.substitute(who='Peter')
'Peter knows?'
五、格式整理
整理下关于对齐、精度、数值类型的符号等知识点：
对齐
<：右对齐（数值默认对齐方式） >：左对齐（字符串默认对齐方式） ^：居中
符号
+：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
宽度和精度
width：指定宽度为width width.precision：宽度为width，精度为precision 0width：宽度为width，指定高位用0补足宽度
六、总结
1、%占位符
表达式比较直观，容易上手；但是当参数变多的时候，格式就变得繁琐，这种方式现在几乎淘汰
2、format函数
方法比较灵活，能够自己设置参数来对应相应的变量；参数变多的时候，表达式同样繁琐，整个式子会非常长
3、f-string
相对前两种方式会灵活些，也更直观。Python3.6开始出现，语句格式可能稍显复杂
重点还是要掌握format函数和f-string
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