格式化字符串

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格式化字符串是指先制定一个模板，在这个模板中预留几个空位，然后再根据需要填上相应的内容。这些空位需要通过指定的符号标记（也称为占位符），而这些符号还不会显示出来。在Python中，格式化字符串有以下两种方法：

（1）使用“%”操作符

在Python中，要实现格式化字符串，可以使用“%”操作符，语法格式如下：

'%[-][+][0][m][.n]格式化字符'%exp

参数说明：

l  -：可选参数，用于指定左对齐，正数前方无符号，负数前面加负号。

l  +：可选参数，用于指定右对齐，正数前方加正号，负数前方加负号。

l  0：可选参数，表示右对齐，正数前方无符号，负数前方加负号，用0填充空白处（一般与m参数一起使用）。

l  m：可选参数，表示占有宽度。

l  .n：可选参数，表示小数点后保留的位数。

l  格式化字符：用于指定类型，其值如表1所示。

表1  常用的格式化字符

格式化字符	说    明	格式化字符	说    明
%s	字符串（采用str()显示）	%r	字符串（采用repr()显示）
%c	单个字符	%o	八进制整数
%d或者%i	十进制整数	%e	指数（基底写为e）
%x	十六进制整数	%E	指数（基底写为E）
%f或者%F	浮点数	%%	字符%

l  exp：要转换的项。如果要指定的项有多个，需要通过元组的形式进行指定，但不能使用列表。

例如，格式化输出一个保存公司信息的字符串，代码如下：

template = '编号：%09d\t公司名称： %s \t官网： http://www.%s.com'     # 定义模板

context1 = (7,'百度','baidu')                                       # 定义要转换的内容1

context2 = (8,'明日学院','mingrisoft')                             # 定义要转换的内容2

print(template%context1)                                          # 格式化输出

print(template%context2)                                         # 格式化输出

上面的代码运行后将显示如图17所示的效果，即按照指定模板格式输出两条公司信息。

图17  格式化输出公司信息

说明：由于使用%操作符是早期Python中提供的方法，自从Python 2.6版本开始，字符串对象提供了format()方法对字符串进行格式化。现在一些Python社区也推荐使用这种方法。所以建议大家重点学习format()方法的使用。

（2）使用字符串对象的format()方法

字符串对象提供了format()方法用于进行字符串格式化，语法格式如下：

str.format(args)

参数说明：

l  str：用于指定字符串的显示样式（即模板）。

l  args：用于指定要转换的项，如果有多项，则用逗号进行分隔。

下面重点介绍创建模板。在创建模板时，需要使用“{}”和“:”指定占位符，语法格式如下：

{[index][:[[fill]align][sign][#][width][.precision][type]]}

参数说明：

l  index：可选参数，用于指定要设置格式的对象在参数列表中的索引位置，索引值从0开始。如果省略，则根据值的先后顺序自动分配。

l  fill：可选参数，用于指定空白处填充的字符。

l  align：可选参数，用于指定对齐方式（值为“<”时表示内容左对齐；值为“>”时表示内容右对齐；值为“=”时表示内容右对齐，只对数字类型有效，即将数字放在填充字符的最右侧，值为“^”时表示内容居中），需要配合width一起使用。

l  sign：可选参数，用于指定有无符号数（值为“+”表示正数加正号，负数加负号；值为“-”表示正数不变；负数加负号，值为空格表示正数加空格，负数加负号）。

l  #：可选参数，对于二进制数、八进制数和十六进制数，如果加上#，表示会显示0b/0o/0x前缀，否则不显示前缀。

l  width：可选参数，用于指定所占宽度。

l  .precision：可选参数，用于指定保留的小数位数。

l  type：可选参数，用于指定类型。

format()方法中常用的格式化字符如表2所示。

表2  format()方法中常用的格式化字符

格式化字符	说    明	格式化字符	说    明
s	对字符串类型格式化	b	将十进制整数自动转换成二进制表示再格式化
d	十进制整数	o	将十进制整数自动转换成八进制表示再格式化
c	将十进制整数自动转换成对应的Unicode字符	x或者X	将十进制整数自动转换成十六进制表示再格式化
e或者E	转换为科学计数法表示再格式化	f或者F	转换为浮点数（默认小数点后保留6位）再格式化
g或者G	自动在e和f或者E和F中切换	%	显示百分比（默认显示小数点后6位）

说明：当一个模板中，出现多个占位符时，指定索引位置的规范需统一，即全部采用手动指定，或者全部采用自动。例如，定义“'我是数值：{:d}，我是字符串：{1:s}'”模板是错误的。会抛出如图18所示的异常。

图18  字段规范不统一抛出的异常

例如，定义一个保存公司信息的字符串模板，然后应用该模板输出不同公司的信息，代码如下：

template = '编号：{:0>9s}\t公司名称： {:s} \t官网： http://www.{:s}.com'     # 定义模板

context1 = template.format('7','百度','baidu')                             # 转换内容1

context2 = template.format('8','明日学院','mingrisoft')                   # 转换内容2

print(context1)     # 输出格式化后的字符串

print(context2)     # 输出格式化后的字符串

上面的代码运行后将显示如图19所示的效果，即按照指定模板格式输出两条公司信息。

图19  格式化输出公司信息

在实际开发中，数值类型有多种显示方式，比如货币形式、百分比形式等，使用format()方法可以将数值格式化为不同的形式。下面通过一个具体的实例进行说明。

  实例06  格式化不同的数值类型数据

在IDLE中创建一个名称为formatnum.py的文件，然后在该文件中将不同类型的数据进行格式化并输出，代码如下：

import math                          # 导入Python的数学模块

# 以货币形式显示

print('1251+3950的结果是（以货币形式显示）：￥{:,.2f}元'.format(1251+3950))

print('{0:.1f}用科学计数法表示：{0:E}'.format(120000.1))    # 用科学计数法表示

print('π取5位小数：{:.5f}'.format(math.pi))               # 输出小数点后五位

print('{0:d}的16进制结果是：{0:#x}'.format(100))            # 输出十六进制数

# 输出百分比，并且不带小数

print('天才是由 {:.0%} 的灵感，加上 {:.0%} 的汗水 。'.format(0.01,0.99)) 

运行实例，将显示如图20所示的结果。

图20  格式化不同的数值类型数据