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Python格式化字符串

在编写程序的过程中，经常需要进行格式化输出，每次用每次查。干脆就在这里整理一下，以便索引。

格式化操作符（%）

"%" 是 Python 风格的字符串格式化操作符，非常类似 C 语言里的 printf() 函数的字符串格式化（C 语言中也是使用 %）。

下面整理了一下 Python 中字符串格式化符合：

格式化符号

说明

%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

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 % （格式化字符串里面包括百分号，那么必须使用 %%）

这里列出的格式化符合都比较简单，唯一想要强调一下的就是 "%s" 和 "%r" 的差别。

看个简单的代码：

string = "Hello\tWill\n"

print "%s" %string
print "%r" %string

代码的输出为：

其实，这里的差异是 str()和 repr() 两个内建函数之间的差异：

  • str() 得到的字符串是面向用户的，具有较好的可读性
  • repr() 得到的字符串是面向机器的
    • 通常（不是所有）repr()得到的效果是：obj == eval(repr(obj))

格式化操作符辅助符

通过 "%" 可以进行字符串格式化，但是 "%" 经常会结合下面的辅助符一起使用。

辅助符号

说明

*

定义宽度或者小数点精度

-

用做左对齐

+

在正数前面显示加号 (+)

#

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

(var)

映射变量（通常用来处理字段类型的参数）

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）

看一些简单的 例子：

num = 100

print "%d to hex is %x" %(num, num)
print "%d to hex is %X" %(num, num)
print "%d to hex is %#x" %(num, num)
print "%d to hex is %#X" %(num, num)


# 浮点数
f = 3.1415926
print "value of f is: %.4f" %f


# 指定宽度和对齐
students = [{"name":"Wilber", "age":27}, {"name":"Will", "age":28}, {"name":"June", "age":27}]
print "name: %10s, age: %10d" %(students[0][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">name</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span>], students[0][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">age</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">])
print "name: %-10s, age: %-10d" %(students[1][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">name</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span>], students[1][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">age</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">])
print "name: %s, age: %0d" %(10, students[2][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">name</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span>], 10, students[2][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">age</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">])


# dict 参数
for student in students:
print "%(name)s is %(age)d years old" %student

代码输出为：

对于 Python 的格式化操作符，不仅可以接受 tuple 类型的参数，也可以支持 dict，象上面代码的最后一部分，那么格式化字符串中就可以直接使用 "%(key)s"（这里的 s 根据具体类型改变）的方式表示 dict 中对应的 value 了。

字符串模板

其实，在 Python 中进行字符串的格式化，除了格式化操作符，还可以使用 string 模块中的字符串模板（Template）对象。下面就主要看看 Template 对象的 substitute() 方法：

from string import Template

s = Template("Hi, $name! $name is learning $language")
print s.substitute(name="Wilber", language="Python")


d = {"name": "Will", "language": "C#"}
print s.substitute(d)


# 用 $$ 表示 $ 符号
s = Template("This book ($bname) is 17$$")
print s.substitute(bname="TCP/IP")

代码结果为：

字符串内建函数 format()

Python2.6 开始，新增了一种格式化字符串的函数 str.format()，通过这个函数同样可以对字符串进行格式化处理。在 format() 函数中，使用“{}”符号来当作格式化操作符。

下面直接通过一些简单的例子演示 format() 函数的基本使用：

# 位置参数
print "{0} is {1} years old".format("Wilber", 28)
print "{} is {} years old".format("Wilber", 28)
print "Hi, {0}! {0} is {1} years old".format("Wilber", 28)

# 关键字参数
print "{name} is {age} years old".format(name = "Wilber", age = 28)


# 下标参数
li = ["Wilber", 28]
print "{0[0]} is {0[1]} years old".format(li)


# 填充与对齐
# ^、<、> 分别是居中、左对齐、右对齐，后面带宽度
# : 号后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定的话默认是用空格填充
print '{:>8}'.format('3.14')
print '{:<8}'.format('3.14')
print '{:^8}'.format('3.14')
print '{:0>8}'.format('3.14')
print '{:a>8}'.format('3.14')


# 浮点数精度
print '{:.4f}'.format(3.1415926)
print '{:0>10.4f}'.format(3.1415926)


# 进制
# b、d、o、x 分别是二进制、十进制、八进制、十六进制
print '{:b}'.format(11)
print '{:d}'.format(11)
print '{:o}'.format(11)
print '{:x}'.format(11)
print '{:#x}'.format(11)
print '{:#X}'.format(11)


# 千位分隔符
print '{:,}'.format(15700000000)

str 的内建函数

在最开始的时候，Python 有一个专门的 string 模块，要使用 string 的方法要先 import 这个模块。从 Python2.0 开始， 为了方便使用，str 类型添加了很多内建函数，这些函数可以实现跟 string 模块中函数相同的功能，也就是说，只要 S 是一个字符串对象就可以直接使用内建函数，而不用 import。

对于字符串的格式化处理，也可以考虑使用 str 的其他内建函数：

>>> dir(str)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__
format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__get
slice__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mo
d__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__',
 '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook
__', '_formatter_field_name_split', '_formatter_parser', 'capitalize', 'center',
 'count', 'decode', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'index
', 'isalnum', 'isalpha', 'isdigit', 'islower', 'isspace', 'istitle', 'isupper',
'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', '
rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', '
strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']

下面整理出来了一些常用的 str 类型的内建函数：

# 小写 
S.lower() 
# 大写 
S.upper() 
#大小写互换 
S.swapcase() 
# 首字母大写 
S.capitalize() 

# 输出 width 个字符，S 左对齐，不足部分用 fillchar 填充，默认的为空格。 
S.ljust(width,[fillchar])
# 右对齐 
S.rjust(width,[fillchar])
# 中间对齐 
S.center(width, [fillchar])


# 返回 S 中出现 substr 的第一个字母的标号，如果 S 中没有 substr 则返回 -1。start 和 end 作用就相当于在 S[start:end] 中搜索 
S.find(substr, [start, [end]])
# 返回 S 中最后出现的 substr 的第一个字母的标号，如果 S 中没有 substr 则返回 -1，也就是说从右边算起的第一次出现的 substr 的首字母标号 
S.rfind(substr, [start, [end]])
# 计算 substr 在 S 中出现的次数 
S.count(substr, [start, [end]])
#把 S 中的 oldstar 替换为 newstr，count 为替换次数
S.replace(oldstr, newstr, [count])


# 把 S 中前后 chars 中有的字符全部去掉，可以理解为把 S 前后 chars 替换为 None 
S.strip([chars])
S.lstrip([chars])
S.rstrip([chars])


# 以 sep 为分隔符，把 S 分成一个 list。maxsplit 表示分割的次数。默认的分割符为空白字符 
S.split([sep, [maxsplit]])
# 把 seq 代表的字符串序列，用 S 连接起来 
S.join(seq)

总结

本文整理了一些格式化字符，以及一些辅助指令，结合格式化操作符（%），就可以生成特定格式的字符串了。也可以使用字符串模板来进行字符串格式化。