Python 優雅編程之 str.format()

1. str.format 的引入

在 Python 中，咱們可使用 + 來鏈接字符串，在簡單狀況下這種方式可以很好的工做。可是當咱們須要進行復雜的字符串鏈接時，若是依然使用 + 來完成，不只會使代碼變得晦澀難懂，還會讓代碼變得難以維護，此時這種方式就顯得力不從心了。

例如，咱們想打印這樣一條記錄：

User:John has completed Action:payment at Time:13:30:00複製代碼

若是使用加號實現，會是下面這種形式：

print "User:" + user_name + " has completed Action:" + \
            action_name + " at Time:" + current_time複製代碼

若是之後回過頭來閱讀這段代碼，咱們很難直觀看出它的輸出格式，且修改起來也相對麻煩。

咱們能夠換用 % 來實現：

print "User:%s has completed Action:%s at Time:%s" % \
        (user_name, action_name, current_time)複製代碼

這回代碼變得清晰簡潔多了。

不過，Python 爲咱們提供了另外一種簡潔優雅的實現方式，也是官方更加推薦的方式：使用 str.format() 來實現字符串的格式化：

print "User:{} has completed Action:{} at Time:{}".format(
        user_name, action_name, current_time)複製代碼

str.format 既可以用於簡單的場景，也可以勝任複雜的字符串替換，而無需繁瑣的字符串鏈接操做。Python 的內置類型 str 和 unicode 均支持使用 str.format() 來格式化字符串。

咱們接下來就詳細地討論 str.format() 的具體用法。

2. str.format 基本語法

格式化字符串使用花括號 {} 來包圍替換字段，也就是待替換的字符串。而未被花括號包圍的字符會原封不動地出如今結果中。

2.1. 使用位置索引

如下兩種寫法是等價的：

"Hello, {} and {}!".format("John", "Mary")

"Hello, {0} and {1}!".format("John", "Mary")複製代碼

花括號內部能夠寫上目標字符串的索引，也能夠省略。若是省略，則按 format 括號裏的目標字符串順序依次替換。

2.2. 使用關鍵字索引

除了經過位置來指定目標字符串，咱們還能夠經過關鍵字來指定它。

例如：

"Hello, {boy} and {girl}!".format(boy="John", girl="Mary")複製代碼

使用關鍵字索引的好處是，咱們無需關心參數的位置，且字符串的最終結果可以一目瞭然。在之後的代碼維護中，咱們可以快速地修改對應的參數，而不用對照字符串挨個去尋找相應的參數。

注意：若是字符串自己含有花括號，則須要將其重複兩次來轉義。例如，字符串自己含有 {，爲了讓 Python 知道這是一個普通字符，而不是用於包圍替換字段的花括號，咱們只需將它改寫成 {{ 便可。

3. str.format 高級語法

str.format 很是強大，足以完成平常工做中遇到的格式化輸出。熟練掌握該方法，可以爲之後的字符串處理打好基礎，還能節省很多時間。

3.1. 訪問參數的屬性或元素

在使用 str.format 來格式化字符串時，咱們一般將目標字符串做爲參數傳遞給 format 方法。實際上，咱們還能夠在格式化字符串中訪問參數的某個屬性或某個元素：

"My car is {0.color}.".format(black_car)
"The first student is {student[0]}.".format(student=stu_list)
"John is {d[john]} years old.".format(d=age_dict)複製代碼

3.2. 參數輸出轉換

參數的字符串輸出，默認是由其自身的 __format__ 方法來實現的。也就是說，Python 使用參數的 __format__ 輸出來取代替換字段。若是咱們想調用 str() 或 repr() 來轉換參數，能夠經過添加 轉換標誌 來實現：

# call str() on argument
"It's a {0!s}."

#call repr() on argument
"We can get info from {name!r}."複製代碼

4. str.format 通常形式

格式化字符串的通常形式以下：

"... {field_name!conversion:format_spec} ..."複製代碼

從上面的代碼能夠看到，格式化字符串可分爲 field_name、conversion、format_spec 三部分，分別對應替換字段名稱（索引）、轉換標誌、格式描述。其中，字段名稱是必選的，然後二者是可選的。轉換標誌緊跟在英文感嘆號後面，而格式描述緊跟在英文冒號後面。

前面已經提到過，字段名稱既但是位置索引，也但是關鍵字索引。字段名稱後面能夠經過點來訪問屬性，或經過方括號來訪問元素。

在這裏，咱們重點看一下格式描述（format_spec）這一項。

格式描述中含有6個選項，分別是 fill、align、sign、width、precision、type。
它們的位置關係以下：

[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]複製代碼

fill
能夠是任意字符，默認爲空格。

align
僅當指定最小寬度時有效。

• < 左對齊（默認選項）
• > 右對齊
• = 僅對數字有效；將填充字符放到符號與數字間，例如 +0001234
• ^ 居中對齊

sign
僅對數字有效

• + 全部數字均帶有符號
• - 僅負數帶有符號（默認選項）
• 即空格；正數前面帶空格，負數前面帶符號

'#'
只對整數有效

自動在二進制、八進制、十六進制數值前添加對應的 0b、0o、 0x。

','
自動在每三個數字之間添加 , 分隔符。

width
十進制數字，定義最小寬度。若是未指定，則由內容的寬度來決定。

若是沒有指定對齊方式（align），那麼能夠在 width 前面添加一個0來實現自動填充0，等價於 fill 設爲 0 而且 align 設爲 =。

precision
用於肯定浮點數的精度，或字符串的最大長度。不可用於整型數值。

type
肯定參數類型，默認爲 s ，即字符串。

整數輸出類型：

• b：以二進制格式輸出
• c：將整數轉換成對應的 unicode 字符
• d：以十進制輸出（默認選項）
• o：以八進制輸出
• x：以十六進制小寫輸出
• X：以十六進制大寫輸出
• n：與 d 相同，但使用當前環境的分隔符來分隔每3位數字

十進制浮點數輸出類型：

• e：指數標記；使用科學計數法輸出，用e來表示指數部分，默認 precision 爲6
• E：與 e 相同，但使用大寫 E 來表示指數部分
• f：以定點形式輸出數值，默認 precision 爲6
• F：與 f 相同
• g：通用格式；對於給定的 precision p >= 1，取數值的p位有效數字，並以定點或科學計數法輸出（默認選項）
• G：通用格式；與 g 相同，當數值過大時使用 E 來表示指數部分
• n：與 g 相同，但使用當前環境的分隔符來分隔每3位數字
• %：百分比標記；使用百分比的形式輸出數值，同時設定 f 標記

做者：Wray Zheng
原文連接： www.codebelief.com/article/201…