Python 的字符串格式化操作需要用到格式化操作符:%。Python 风格的字符串格式化操作符,只适用于字符串类型,非常类似于 C 语言里面的 printf() 函数的字符串格式化,甚至所用的符号都一样,都用百分号(%),并且支持所有 printf() 式的格式化操作。语法如下:

format_string % string_to_convert

format_string 为包含 % 的格式标记字符串,表1 中列出了可用的各种符号;string_to_convert 为要格式化的字符串,包含要转化、显示的变量,如果是两个以上,则需要用元组或字典。

表1 字符串格式化符号表
格式化字符 转换方式
%c 转换成字符(ASCII 码值,或者长度为一的字符串)
%r 优先用 repr() 函数进行字符串转换
%s 优先用 str() 函数进行字符串转换
%d / %i 转成有符号十进制数
%u 转成无符号十进制数
%o 转成无符号八进制数
%x / %X (Unsigned)转成无符号十六进制数(x/X 代表转换后的十六进制字符的大 小写)
%e / %E 转成科学计数法(e/E 控制输出 e/E)
%f / %F 转成浮点数(小数部分自然截断)
%g / %G %e 和%f/%E 和%F 的简写
%% 输出%

Python 支持两种格式的输入参数。第一种是元组,这基本上是一种的 C 语言中 printf() 风格的转换参数集;另一种形式是字典形式,字典其实是一个 哈希键-值 对的集合,这种形式里面,key 是作为格式字符串出现,相对应的 value 值作为参数在进行转化时提供给格式字符串。

格式字符串既可以跟 print 语句一起用来向终端用户输出数据,又可以用来合并字符串形成新字符串,而且还可以直接显示到 GUI(Graphical User Interface) 界面上去。

表2 是一些其他的格式字符和方法:

表2 格式化操作符辅助指令
符号 作用
* 定义宽度或者小数点精度
- 用做左对齐
<space> 在正数前面显示空格
# 在八进制数前面显示零('0'),在十六进制前面显示'0x'或者'0X'(取决于用的是'x'还是'X')
0 显示的数字前面填充‘0’而不是默认的空格
% '%%'输出一个单一的'%'
(var) 映射变量(字典参数)
m.n m 是显示的最小总宽度,n 是小数点后的位数(如果可用的话)

字符串输出示例:

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

intnum = 108
floatnum = 1234.567890
num = 123

# Script starts from here

print "十六进制输出:"
print "%x" % intnum
print "%X" % intnum
print "%#X" % intnum
print "%#x" % intnum

print "\n浮点数和科学记数法形式输出:"
print "%f" % floatnum
print "%.2f" % floatnum
print "%E" % floatnum
print "%e" % floatnum
print "%g" % floatnum
print "%G" % floatnum
print "%e" % (1111111111111111111111111L)

print "\n整数和字符串输出:"
print "%+d" % 4
print "%+d" % -4
print "we are at %d%%" % 100
print "Your host is: %s" % "earth"
print "Host: %s\tPort:%d" % ("mars", 80)
print "dec: %d/oct: %#o/hex: %#X" % (num, num, num)
print "MM/DD/YY = %02d/%02d/%d" % (2, 15, 67)
print "There are %(howmany)d %(lang)s Quotation Symbols" % {'lang': 'Python', 'howmany': 3}

输出结果:

十六进制输出:
6c
6C
0X6C
0x6c

浮点数和科学记数法形式输出:
1234.567890
1234.57
1.234568E+03
1.234568e+03
1234.57
1234.57
1.111111e+24

整数和字符串输出:
+4
-4
we are at 100%
Your host is: earth
Host: mars  Port:80
dec: 123/oct: 0173/hex: 0X7B
MM/DD/YY = 02/15/67
There are 3 Python Quotation Symbols

在使用格式化操作符对字符串进行格式化时,有时候可能并不能满足我们的需求。在 Python2.4 之后,增加了新式的字符串模板。新式的字符串模板的优势是不用去记住所有的转换类型相关的细节,而是像现在 Shell 风格的脚本语言里面那样使用美元符号($)。

由于新式的字符串 Template 对象的引进使得 string 模块又重新活了过来,Template 对象有两个方法,substitute() 和 safe_substitute()。前者更为严谨,在 key 缺少的情况下它会报一个 KeyError 的异常出来,而后者在缺少 key 时,直接原封不动的把字符串显示出来.。

示例:

>>> from string import Template
>>> s = Template('There are ${howmany} ${lang} Quotation Symbols')
>>> print s.substitute(lang='Python', howmany=3)
There are 3 Python Quotation Symbols
>>> print s.substitute(lang='Python')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib/python2.7/string.py", line 176, in substitute
    return self.pattern.sub(convert, self.template)
  File "/usr/lib/python2.7/string.py", line 166, in convert
    val = mapping[named]
KeyError: 'howmany'
>>> print s.safe_substitute(lang='Python')
There are ${howmany} Python Quotation Symbols

注: 以上内容摘自《Python核心编程》一书,仅供学习参考。

在 Python 2.6 版本及以后,又新加入了一种字符串格式化方法,即给字符串对象增加了 format 方法,用于对字符串进行格式化,其使用方式与 Template 有些类似,只是不用再指定 $ 来标记替换位置。示例:

>>> "The sum of 1 + 2 is {}".format(1+2)
'The sum of 1 + 2 is 3'
>>> "My name is {name}".format(name='Huoty')
'My name is Huoty'

而后,在 Python 3.6 上又加入了一种新的字符串格式化方法,这种方法算是对 str.format 方法的增强,即在格式化时可以自动从当前名字空间中查找变量并完成格式化,在定义字符串时只需再其前加上 f 标记。示例:

>>> sum = 1 + 2
>>> f"The sum of 1 + 2 is {sum}"
'The sum of 1 + 2 is 3'
>>> name = "Huoty"
>>> f"My name is {name}"
'My name is Huoty'