Python中的format格式化、填充与对齐、数字格式化方式

format函数是Python中强大的字符串格式化方法,它允许程序员通过大括号{}来为字符串中的插入点占位,并通过传入参数进行替换,{0}、{1}分别代表不同的参数

以下内容基于Python3.13进行讲解。

一、format语法

官网地址：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#format

语法一：format()函数

format(value, format_spec='')

将 value 转换为“格式化后”的形式，格式由 format_spec 进行控制。format_spec 的解释方式取决于 value 参数的类型；

语法二：str.format()

str.format(*args, **kwargs) 常见形式为：  ''.format()如：print('我是{}'.format('小明'))

{}一般被称为槽

format_spec常用格式：

'{[index][:[fill]align][sign][#][width][grouping_option][.precision][type]}{......}{......}'.format()，格式中[]内的参数都是可选参数，每个{}都表示是一个待替换的字符串。format_spec     ::=  [[fill]align][sign]["z"]["#"]["0"][width][grouping_option]["." precision][type]
fill            ::=  <any character>
align           ::=  "<" | ">" | "=" | "^"
sign            ::=  "+" | "-" | " "
width           ::=  digit+
grouping_option ::=  "_" | ","
precision       ::=  digit+
type            ::=  "b" | "c" | "d" | "e" | "E" | "f" | "F" | "g" | "G" | "n" | "o" | "s" | "x" | "X" | "%"

index：指定冒号后面出现的参数在format()中的索引值，如果没有，则以format()中的默认顺序自动分配。

fill：指定空白处的填充符，默认是空格，可以是任意单个字符。

align：指定数字的对齐方式。

align	含义
<	左对齐，对于大部分对象时为默认
>	右对齐，对于数字时为默认
=	数据右对齐，同时将符号放置在填充内容的最左侧，该选项只对数字类型有效
^	数据居中，此选项需和 width 参数一起使用

请注意，除非定义了最小字段宽度，否则字段宽度将始终与填充它的数据大小相同，因此在这种情况下，对齐选项没有意义。

sign：指定有无符号数 。

sign	含义
+	正数前面添加 ‘ + ’ ，负数前面加 ‘ - ’ 例如 +3 , -1 。
-	表示正负号仅用于负数（这是默认行为）。正数前面不添加 ‘ + ’ ，负数前面加 ‘ - ’。例如 3 , -1。
space	正数前面添加 ‘ 空格 ’ ，负数前面加 ‘ - ’
#	对于二进制数、八进制数和十六进制数，使用此参数，各进制数前会分别显示 0b、0o、0x前缀；反之则不显示前缀

width：指定输出数据时所占的宽度。

grouping_option :千分位分隔符，一般为"_" 或 “,” 。

.precision：如果后面存在type参数，则指的是保留小数的位数，如果type参数不存在，则是指有效数字的位数。

type：指定输出数据的具体类型。

type	含义
s	对字符串类型格式化，这是字符串的默认类型，可以省略。
%	显示百分比，默认显示小数点后六位，将数字乘以 100 后面带一个百分号。
d	十进制整数
c	将十进制整数自动转化成对应的Unicode字符
b	将十进制数自动转化成二进制数，并格式化输出
o	将十进制数自动转化成八进制数，并格式化输出
x	十六进制数，a 到 f 小写
X	十六进制数，A 到 F 大写。 在指定 ‘#’ 的情况下，前缀 ‘0x’ 也将被转为大写形式 ‘0X’。
e	转化成科学计数法，并格式化输出
E	科学计数法。 与 ‘e’ 相似，不同之处在于它使用大写字母 ‘E’ 作为分隔字符。
f	转化为浮点数，对 float 采用小数点之后 6 位精度，而对 Decimal 则使用大到足够显示所有系数位的精度。
F	定点表示。 与 ‘f’ 相似，但会将 nan 转为 NAN 并将 inf 转为 INF。
g、G	自适应转化为e或f（E或F），并格式化输出

简单示例：

print("{0}{1}".format("Hello"," World!")) #输出:Hello World!
print("{0:+<20}".format("Python"))#输出:Python++++++++++++++
print("{0:+>20}".format("Python"))#输出:++++++++++++++Python
print("{0:+^20}".format("Python"))#输出:+++++++Python+++++++
#还可以不需要槽样式，直接将槽样式写在format函数的参数里
print(format("Hello"),format("World")) #输出:Hello World!
print(format("Python",'+<20'))#输出:Python++++++++++++++
print(format("Python",'+>20'))#输出:++++++++++++++Python
print(format("Python",'+^20'))#输出:+++++++Python+++++++

二、format格式化的用法

2.1、按照先后顺序替换{}

格式如下：

"{} {}".format(values1, values2)

说明：format 会把参数按位置顺序来填充到字符串中，按照顺序自动分配，而且一个参数可以多次插入。{{}} 仅代表{}，不占用字符串格式化位置顺序。

示例：

#  {} 和参数的个数必须匹配，否则会报错。
name='张三'
age=19
s="我的名字是:{},年龄是：{}"
print(s.format(name,age) )

输出为：

我的名字是:张三,年龄是：19

2.2、按照索引进行匹配替换{0}

格式如下：

"{0} {1}".format(value1, value2)

说明：按索引编号来匹配替换 {索引} 的值。

{0}，{1}代表的占位符，数字占位符要注意顺序。下标从0开始。

name='张三'
age=19
s="我的名字是:{0},年龄是：{1}"
print(s.format(name,age) )

输出为：

我的名字是:张三,年龄是：19

索引下标可多次使用

print('我是{0}，我喜欢{1}，你喜欢{1}吗？'.format('小明','打羽毛球'))输出：我是小明，我喜欢打羽毛球，你喜欢打羽毛球吗？

先后顺序与索引下标不能混合一起使用，下面的用法将报错：

print('我是{0}，我喜欢{1}，你喜欢{}吗？'.format('小明','打羽毛球','乒乓球'))输出：
ValueError: cannot switch from manual field specification to automatic field numbering

索引下标不能越界，即不能超过format给出的值数量，注意下标是0开始，下面用法将报错：

print('我是{2}'.format('小明','打羽毛球'))输出：IndexError: tuple index out of range

2.3、按关键字索引进行匹配替换

格式如下：

"{关键字索引1} {关键字索引2}".format(关键字索引1 = value1, 关键字索引2 = value2)

s="我的名字是:{name},年龄是：{age}"
print(s.format(age=19,name='张三') )year = 2024
month = 11
s = "现在是{year1}年{month1}月"
print(s.format(year1=year,month1=month) )

输出为：

我的名字是:张三,年龄是：19
现在是2024年11月

2.4、通过列表索引格式化字符串

格式如下：

列表名=['列表值1','列表值2','列表值3'...]
"{List[列表索引1]},{List[列表索引2]}".format(List = 列表名)说明：在format格式化时，可使用 * 对list拆分

示例：

list1 = ["张三",22]
list2 = [2002,10,22]
list3 = ["Tom","Jerry","Rose","Black"]
list4 = [25,22,20,24]
print("我叫{list[0]}，今年{list[1]}岁了。".format(list=list1))
print("我叫{0[0]}，今年{0[1]}岁了。".format(list1))
print("李明的生日：{list[0]}-{list[1]}-{list[2]}".format(list=list2))
print("{0[0]}的年龄为{1[1]}；{0[1]}的年龄为{1[2]}；{0[2]}的年龄为{1[0]}；{0[3]}的年龄为{1[3]}。".format(list3,list4))# 使用 *与** 对list进行拆分
print("李明的生日：{1}-{2}-{0}".format(*list2))运行结果为：
======================================================================
我叫张三，今年22岁了。
我叫张三，今年22岁了。
李明的生日：2002-10-22
Tom的年龄为22；Jerry的年龄为20；Rose的年龄为25；Black的年龄为24。
李明的生日：10-22-2002

关于*list拆分列表的用法参考python中的*与**用法详解

2.5、使用元组

元组与list用法一致，参考上面写法。

test = ('小明','珠海市','天蝎座','小哥哥')
print('我是{0[0]}，来自{0[1]}的{0[2]}一枚{0[3]}'.format(test))
print('我是{0}，来自{1}的{2}一枚{3}'.format(*test))
print('我是{}，来自{}的{}一枚{}'.format(*test))#输出
D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test3.py 
我是小明，来自珠海市的天蝎座一枚小哥哥
我是小明，来自珠海市的天蝎座一枚小哥哥
我是小明，来自珠海市的天蝎座一枚小哥哥

2.6、通过字典设置格式化字符串

格式如下：

字典名1={'字典索引1':'字典索引1的值', '字典索引2':'字典索引2的值', ...}
"{字典索引},{字典索引值}".format(字典名1) 说明：在format格式化时，可使用 ** 对字典拆分

dict1 = {"name":"张三","age":21}
dict2 = {"year":2002,"month":10,"day":22}
print("我叫{0[name]}，今年{0[age]}岁了。".format(dict1))
print("我叫{0}，今年{1}岁了。".format(*dict1))
print("李明的生日：{0[year]}-{0[month]}-{0[day]}".format(dict2))
print("李明的生日：{0[month]}-{0[day]}-{0[year]}".format(dict2))
print("我叫{name}，今年{age}岁了".format(**dict1))
# python2.7中不支持多个**入参，python3支持
print("我叫{name}，今年{age}岁了。生日：{year}-{month}-{day}".format(**dict1,**dict2))运行结果为：
==========================================
我叫张三，今年21岁了。
我叫age，今年name岁了。
李明的生日：2002-10-22
李明的生日：10-22-2002
我叫张三，今年21岁了
我叫张三，今年21岁了。生日：2002-10-22

关于**dict的用法参考python中的*与**用法详解

2.7、混合使用

（1）可以通过索引，参数名来混合匹配。
（2）注意：命名参数必须放在最后。否则编译时出现报错！
（3）索引和默认格式化不可以混合使用。
（4）支持对参数部分引用，可以通过索引对参数的部分进行取值。

示例：

list1 = ["张三",21]
dict1 = {"year":2002,"month":10,"day":22}
print("我叫{}，生日为：{year}-{month}-{day}，今年{}岁了。".format(*list1,**dict1))
print("我叫{}，今年{age}岁了。".format("李四",age=25))
# print("我叫{}，今年{age}岁了。".format(age=25,"李四")) #此代码错误，命名参数必须放在最后
print("我叫{}，今年{1}岁了。".format("李四",25))  #此代码错误，索引和默认格式化不可以混合使用程序运行结果为：
=====================D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test.py =====================
我叫张三，生日为：2002-10-22，今年21岁了。
我叫李四，今年25岁了。
Traceback (most recent call last):File "D:\WorkSpace-Python\Test\test.py", line 6, in <module>print("我叫{}，今年{1}岁了。".format("李四",25))
ValueError: cannot switch from automatic field numbering to manual field specification

三、字符串填充与对齐

format支持左对齐、右对齐、居中对齐。

如果你希望将变量打印在特定位置，可以使用对齐方式

更多对齐与填充的方法参考《Python字符串对齐的几种方法、Python填充与对齐、Python中英文对齐》

3.1、左对齐及填充

格式如下：

:<      # 左对齐填充
<       # 左对齐，后面带宽度
:       # 后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充

示例：

print('{:<10}!'.format('Python'))   # 默认填充空格
print('{:0<10}!'.format('Python'))  # 用0填充
print('{:<10}!'.format('中华人民万岁'))  # 默认填充空格运行结果：
======================================
D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test.py 
Python    !
Python0000!
中华人民万岁    !

注意：python2与python3中对于中文字符串的填充是不一致的。

#python2
print('{:<10}!'.format('hello')) # 右边补充5个空格，使长度为10
print('{:<10}!'.format('全世界')) # 右边补充一个空格，因为len('全世界')发现长度为9
hello     !
全世界 !# python3
print('{:<10}!'.format('hello')) # 右边补充5个空格，使长度为10
print('{:<10}!'.format('全世界')) # 右边补充7个空格，使长度为10
hello     !
全世界       !

‌在Python 2和Python 3中，len()函数的主要区别在于它们对字符串的处理方式不同。‌

• 在‌Python 2‌中，len()函数返回的是字节长度。这意味着如果字符串中包含非ASCII字符（如中文、日文等），len()返回的将是字节数而不是字符数。例如，对于包含中文的字符串，len()返回的将是字节长度，而不是字符数‌。
• 而在‌Python 3‌中，len()函数直接返回字符数量。这是因为Python 3默认使用UTF-8编码，而UTF-8编码支持多字节字符，因此len()函数返回的是字符数而不是字节数。这意味着在处理包含非ASCII字符的字符串时，Python 3的len()函数能够正确地返回字符数‌

3.2、右对齐及填充

格式如下：

:>  # 右对齐
>   # 右对齐，后面带宽度，
:   # 后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充

示例如下：

print('{:>10}!'.format('Python'))   # 默认填充空格
print('{:0>10}!'.format('Python'))  # 用0填充
print('{:>10}!'.format('中华人民万岁'))  # 默认填充空格运行结果：
======================================
D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test.py Python!
0000Python!中华人民万岁!

3.3、居中对齐及填充

格式如下：

:^   # 居中对齐
^    # 居中对齐，后面带宽度
:    # 后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充

示例如下：

print('{:^10}!'.format('Python'))   # 默认填充空格
print('{:0^10}!'.format('Python'))  # 用0填充
print('{:^10}!'.format('中华人民万岁'))  # 默认填充空格运行结果：
======================================
D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test.py Python  !
00Python00!中华人民万岁  !

四、格式化

4.1、格式化数字

更多详细内容参考另一篇文章：python format格式化数字
可以实现百分比、千分位、进制转换、字符填充与对齐等等。

4.2、格式化日期和时间

format() 函数在处理日期和时间时也非常有用，可以将日期和时间对象格式化为特定的字符串表示。

from datetime import datetime# 格式化当前日期和时间
now = datetime.now()
formatted_datetime = "{:%Y-%m-%d %H:%M:%S}".format(now)
print("Formatted datetime:", formatted_datetime)

日期和时间符号参考：python中时间日期格式化符号

五、format() 方法综合应用

（1）打印左对齐图案

代码如下：

for i in range(1, 11):print("{:<{}}".format("*" * i, 10))程序运行结果为：
D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test3.py 
*         
**        
***       
****      
*****     
******    
*******   
********  
********* 
**********

（2）打印右对齐图案

代码如下：

for i in range(1, 11):print("{:>{}}".format("*" * i, 10))程序运行结果为：
D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test3.py*********************************************
**********

（3）打印居中对齐图案

代码如下：

for i in range(1, 21, 2):print("{:^{}}".format("*" * i, 20))程序运行结果为：
D:\App\python\python3.13.0\python.exe D:\WorkSpace-Python\Test\test3.py*          ***         *****        *******       *********      ***********     *************    ***************   *****************  
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参考或推荐文章：
https://blog.csdn.net/weixin_44377973/article/details/132300478
数字格式化：python format格式化数字
https://zhuanlan.zhihu.com/p/632687543