這有 73 個(gè)例子,，徹底掌握 f-string 用法,！

liqualife 2020-11-24

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英文：Miguel Brito，翻譯：Python開發(fā)者 / felixGuo26

在本文中，我將向你展示我認(rèn)為對(duì) Python 格式化字符串 f-string 來(lái)說(shuō)最重要的一些技巧。你會(huì)通過(guò)各種樣例學(xué)到多種格式化字符串的方法,。總的來(lái)說(shuō),，就是你會(huì)看到73個(gè)關(guān)于如何完美應(yīng)用 f-string 的例子,。

目錄一覽

1. f-string 是什么？

2. 用 python 做基本的文本格式化

3. f-string 局限性

4. 如何格式化表達(dá)式

5. 如何使用f-string調(diào)試你的代碼

6. 如何在不同進(jìn)制下格式化數(shù)字

7. 如何使用格式化字符串常量打印出對(duì)象

8. 如何在格式化字符串常量中設(shè)置浮點(diǎn)數(shù)精度

9. 如何將數(shù)字格式化為百分比

10. 如何調(diào)整或者增加f-string的填充

11. 如何轉(zhuǎn)義字符

12. 如何使字符串居中

13. 如何添加千位分隔符

13.1如何使用逗號(hào)作為千分位分隔符格式化數(shù)字

13.2如何使用逗號(hào)作為小數(shù)分隔符格式化數(shù)字

14.如何用科學(xué)計(jì)數(shù)法（指數(shù)計(jì)數(shù)法）格式化數(shù)字

15.在 f-string 中使用 if-else

16.如何在 f-string 中使用字典

17.如何用 f-string 拼接字符串

18.如何格式化 datetime 對(duì)象

19.如何改正 f-string 的無(wú)效語(yǔ)法錯(cuò)誤

20.如何在字符串前補(bǔ)零

21.如何編寫多行格式化字符串常量（怎樣應(yīng)對(duì)新行符號(hào)）

22.總結(jié)

1,、python 中的 f-string 是什么,？

在 Python 的歷史中，字符串格式化的發(fā)展源遠(yuǎn)流長(zhǎng),。在 python 2.6 之前,，想要格式化一個(gè)字符串，你只能使用 % 這個(gè)占位符,，或者string.Template 模塊,。不久之后，出現(xiàn)了更靈活更靠譜的字符串格式化方式： str.format 方法,。

過(guò)去使用 % 做字符串格式化方式的代碼樣例：

>>> msg = 'hello world'>>> 'msg: %s' % msg'msg: hello world'

用string.format的樣例：

>>> msg = 'hello world'>>> 'msg: {}'.format(msg)'msg: hello world'

為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化格式化方法,，Eric Smith 在2015年提交了 PEP 498 -- Literal String Interpolation 提案。

PEP 498 提出了一種新的字符串插值方法,，該方法可以更簡(jiǎn)單便捷的使用 str.format 方法。你只需要在字符串開頭加上一個(gè)字母 f,，形成 f”” 的格式就可以了,。

使用f-string的樣例：

>>> msg = 'hello world'>>> f'msg: {msg}''msg: hello world'

這就可以了！再也不需要用 string.format 或者 % 了,。不過(guò) f-string 并不能完全替代 str.format,。本文也將列舉出這兩者并不通用的情況。

2、基本的字符串格式化

如上文所述,，使用f-string格式化字符串十分簡(jiǎn)單,。唯一的要求就是給它一個(gè)有效的表達(dá)式。f-string 也可以用大寫F開頭或者與 r 原始字符串結(jié)合使用,。但是你不能將其與 b”” 或者 ”u” 混用,。

>>> book = 'The dog guide'>>> num_pages = 124>>> f'The book {book} has{num_pages} pages''The book The dog guide has 124 pages'
>>> F'The book {book} has{num_pages} pages''The book The dog guide has 124 pages'>>> print(Fr'The book {book} has{num_pages} pages\n')
The book The dog guide has 124 pages\n >>> print(FR'The book {book} has{num_pages} pages\n')The book The dog guide has 124 pages\n>>> print(f'The book {book} has{num_pages} pages\n')The book The dog guide has 124 pages

差不多就這些！下一節(jié)中,，我會(huì)用一些例子向你展示一些你用f-string能做或不能做的事兒,。

3、f-string 的限制

雖然f-string十分的便捷,，但它并不能完全代替str.format,。f-string在表達(dá)式出現(xiàn)的上下文中進(jìn)行求值計(jì)算。根據(jù)PEP498,，這意味著該表達(dá)式可以獲取所有局部和全局變量,。而且該表達(dá)式是在運(yùn)行時(shí)計(jì)算的表達(dá)式。如果在 { <expr> } 之中使用的表達(dá)式無(wú)法被計(jì)算,，就會(huì)跳出如下異常,。

>>> f'{name}'---------------------------------------------------------------------------NameError Traceback(most recent call last)<ipython-input-1-f0acc441190f> in<module>----> 1 f'{name}'NameError: name 'name' is not defined

這對(duì) str.format 來(lái)說(shuō)就不是問題，你可以提前定義一個(gè)模板字符串,，并在之后調(diào)用.format方法時(shí)再傳遞上下文信息,。

>>> s = '{name}'>>> s.format(name='Python')'Python'>>> print(s){name}

另外還有個(gè)限制是，你不能在f-string中使用行內(nèi)注釋,。

>>> f'My name is {name #name}!' File '<ipython-input-37-0ae1738dd871>', line 1 f'My name is {name #name}!' ^SyntaxError: f-string expression part cannot include '#'

4,、如何格式化一個(gè)表達(dá)式

如果不想定義變量，那你可以在大括號(hào)中使用常量,。Python會(huì)計(jì)算該表達(dá)式并顯示最終計(jì)算結(jié)果,。

>>> f'4 * 4 is {4 * 4}''4 * 4 is 16'

或者你可以...

>>> n = 4

>>> f'4 * 4 is {n * n}''4 * 4 is 16'

5、如何使用 f-string 來(lái)調(diào)試代碼

調(diào)試是f-string最常見的用途之一了,。Python3.8 之前,，很多人會(huì)用一種非常繁雜的hello = 42; f'hello = {hello}”來(lái)進(jìn)行調(diào)試。針對(duì)此Python3.8引入了一個(gè)新功能,。你可以用 f'{hello=}' 重寫上面的代碼,，而python會(huì)顯示hello=42。下面這個(gè)例子展示了在使用函數(shù)表達(dá)式時(shí)如何應(yīng)用該特性,，其原理與上文代碼是一樣的,。

>>> def magic_number():     ...:     return 42     ...: 
>>> f'{magic_number() = }''magic_number() = 42'

6、如何格式化數(shù)字的不同進(jìn)制

f-string 還能在不同進(jìn)制下顯示數(shù)字,。例如,，你不需要通過(guò)b來(lái)對(duì)一個(gè)int進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化就可以顯示其二進(jìn)制結(jié)果,。

>>> f'{7:b}''111'

總結(jié)一下就是你可以用f-string來(lái)格式化：

· int 到二進(jìn)制

· int 到十六進(jìn)制

· int 到八進(jìn)制

· int 到十六進(jìn)制(所有符號(hào)大寫)

下面的例子使用縮進(jìn)功能和進(jìn)制格式化創(chuàng)建了一個(gè)表，可以顯示數(shù)字在不同進(jìn)制下的值,。

>>> bases = {       'b': 'bin',        'o': 'oct',        'x': 'hex',        'X': 'HEX',        'd': 'decimal'}>>> for n in range(1, 21):     ...:     for base, desc in bases.items():     ...:         print(f'{n:5{base}}', end=' ')     ...:     print()
    1     1     1     1     1    10     2     2     2     2    11     3     3     3     3   100     4     4     4     4   101     5     5     5     5   110     6     6     6     6   111     7     7     7     7  1000    10     8     8     8  1001    11     9     9     9  1010    12     a     A    10  1011    13     b     B    11  1100    14     c     C    12  1101    15     d     D    13  1110    16     e     E    14  1111    17     f     F    15 10000    20    10    10    16 10001    21    11    11    17 10010    22    12    12    18 10011    23    13    13    19 10100    24    14    14    20

7,、如何用 f-string 打印對(duì)象

你可以用f-string打印自定義對(duì)象。默認(rèn)設(shè)置是,，如果你向f-string表達(dá)式傳遞了一個(gè)對(duì)象,，它將會(huì)顯示該對(duì)象 __str__ 方法的返回值。不過(guò),，你也可以用顯式轉(zhuǎn)換操作標(biāo)志來(lái)打印__repr__的值,。

!r - 使用 repr() 將值轉(zhuǎn)化為文本.
!s - 使用 str() 將值轉(zhuǎn)化為文本.

>>> class Color: def __init__(self, r: float = 255, g: float = 255, b: float = 255): self.r = r self.g = g self.b = b

def __str__(self) -> str: return 'A RGB color'

def __repr__(self) -> str: return f'Color(r={self.r}, g={self.g}, b={self.b})'

>>> c = Color(r=123, g=32, b=255)

# 如不加任何操作符, 會(huì)打印 __str__ 的值>>> f'{c}''A RGB color'

# 用`obj!r` 的話會(huì)打印 __repr__ 的值>>> f'{c!r}''Color(r=123, g=32, b=255)'

# 使用!s跟默認(rèn)值一樣>>> f'{c!s}''A RGB color'

Python也允許通過(guò)定義不同類型使用__format__方法控制格式化結(jié)果，下面的例子會(huì)展示所有可能情況,。

>>> class Color:    def __init__(self, r: float = 255, g: float = 255, b: float = 255):        self.r = r        self.g = g        self.b = b
    def __str__(self) -> str:        return 'A RGB color'
    def __repr__(self) -> str:        return f'Color(r={self.r}, g={self.g}, b={self.b})'
>>> c = Color(r=123, g=32, b=255)
# When no option is passed, the __str__ result is printed>>> f'{c}''A RGB color'
# When `obj!r` is used, the __repr__ output is printed>>> f'{c!r}''Color(r=123, g=32, b=255)'
# Same as the default>>> f'{c!s}''A RGB color'Python also allows us to control the formatting on a per-type basis through the __format__ method. The following example shows how you can do all of that.
>>> class Color:    def __init__(self, r: float = 255, g: float = 255, b: float = 255):        self.r = r        self.g = g        self.b = b
    def __str__(self) -> str:        return 'A RGB color'
    def __repr__(self) -> str:        return f'Color(r={self.r}, g={self.g}, b={self.b})'
    def __format__(self, format_spec: str) -> str:        if not format_spec or format_spec == 's':            return str(self)
        if format_spec == 'r':            return repr(self)
        if format_spec == 'v':            return f'Color(r={self.r}, g={self.g}, b={self.b}) - A nice RGB thing.'
        if format_spec == 'vv':            return (                f'Color(r={self.r}, g={self.g}, b={self.b}) '                f'- A more verbose nice RGB thing.'            )
        if format_spec == 'vvv':            return (                f'Color(r={self.r}, g={self.g}, b={self.b}) '                f'- A SUPER verbose nice RGB thing.'            )
        raise ValueError(            f'Unknown format code '{format_spec}' ' 'for object of type 'Color''        )
>>> c = Color(r=123, g=32, b=255)
>>> f'{c:v}''Color(r=123, g=32, b=255) - A nice RGB thing.'
>>> f'{c:vv}''Color(r=123, g=32, b=255) - A more verbose nice RGB thing.'
>>> f'{c:vvv}''Color(r=123, g=32, b=255) - A SUPER verbose nice RGB thing.'
>>> f'{c}''A RGB color'
>>> f'{c:s}''A RGB color'
>>> f'{c:r}''Color(r=123, g=32, b=255)'
>>> f'{c:j}'---------------------------------------------------------------------------ValueError                                Traceback (most recent call last)<ipython-input-20-1c0ee8dd74be> in <module>----> 1 f'{c:j}'
<ipython-input-15-985c4992e957> in __format__(self, format_spec)     29                 f'- A SUPER verbose nice RGB thing.'     30             )---> 31         raise ValueError(     32             f'Unknown format code '{format_spec}' ' 'for object of type 'Color''     33         )
ValueError: Unknown format code 'j' for object of type 'Color'

最后,，還有個(gè)用來(lái)轉(zhuǎn)義ASCII字符的a操作符。更多信息可參考:

docs./3/library/functions.html#as..

>>> utf_str = 'áei?u'

>>> f'{utf_str!a}'''\\xc1ei\\xf6u''

8,、如何用f-string設(shè)定浮點(diǎn)數(shù)精度

F-string可以像str.format那樣格式化浮點(diǎn)數(shù),。想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，你需要加一個(gè) :（冒號(hào)）再加一個(gè) .（英文句號(hào)）然后跟著小數(shù)點(diǎn)位數(shù)最后以f結(jié)尾,。

舉例來(lái)說(shuō),，你可以通過(guò)如下代碼打印一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)精確到百分位的近似值。

>>> num =4.123956>>> f'num rounded to 2 decimalpalces = {num:.2f}''num rounded to 2 decimal palces = 4.12’

不加任何選項(xiàng)的話,，則會(huì)打印浮點(diǎn)數(shù)本身的精確值,。

>>> print(f'{num}')4.123956

9、如何將一個(gè)數(shù)字格式化為百分?jǐn)?shù)

Python f-string方法有個(gè)非常便捷的實(shí)現(xiàn)格式化百分?jǐn)?shù)的操作方法,。方法與浮點(diǎn)數(shù)格式化類似,，但是要用%代替結(jié)尾的f。它會(huì)將原始數(shù)值乘以100并顯示成有百分符號(hào)的固定格式,。精度一樣也是可以設(shè)定的,。

>>> total = 87
>>> true_pos = 34
>>> perc = true_pos / total
>>> perc0.39080459770114945
>>> f'Percentage of true positive: {perc:%}''Percentage of true positive: 39.080460%'
>>> f'Percentage of true positive: {perc:.2%}''Percentage of true positive: 39.08%'

10、如何調(diào)整或者增加 f-string 的填充

你可以便捷的通過(guò) < 或者 > 符號(hào)來(lái)調(diào)整字符串填充,。

>>> greetings = 'hello'

>>> f'She says {greetings:>10}''She says hello'

# Pad 10 char to the right>>> f'{greetings:>10}'' hello'

>>> f'{greetings:<10}''hello '

# You can omit the < for left padding>>> f'{greetings:10}''hello '

>>> a = '1'
>>> b = '21'
>>> c = '321'
>>> d = '4321'
>>> print('\n'.join((f'{a:>10}', f'{b:>10}', f'{c:>10}', f'{d:>10}')))         1        21       321      4321

11,、如何轉(zhuǎn)義符號(hào)

如果你想想打印由大括號(hào)括起來(lái)的變量名稱，而不是該變量的值,，那你需要雙層大括號(hào) {{<expr>}},。

>>> hello = 'world'

>>>f'{{hello}} = {hello}''{hello} = world'

而如果你想轉(zhuǎn)義雙引號(hào)，就需要在引號(hào)前用反斜線 \ 做標(biāo)記,。

>>>f'{hello} = \'hello\'''world = 'hello''

12,、如何使字符串居中

想要實(shí)現(xiàn)字符串居中，可以通過(guò) var:^N 的方式,。其中var是你想要打印的變量，N是字符串長(zhǎng)度。如果N小于var的長(zhǎng)度,，會(huì)打印全部字符串,。

>>> hello = 'world'>>>f'{hello:^11}'

' world '>>>f'{hello:*^11}''***world***'

# Extra padding is added to the right>>>f'{hello:*^10}''**world***'

# N shorter than len(hello)>>>f'{hello:^2}''world'

13、如何格式化千分位

F-string也允許我們自定義數(shù)字顯示的格式,。有個(gè)非常普遍的需求就是把數(shù)字以每3位為一個(gè)間隔使用下劃線進(jìn)行分隔,。

>>> big_num = 1234567890
>>> f'{big_num:_}''1_234_567_890'

13.1 如何使用逗號(hào)千分位分隔符數(shù)字

實(shí)際上，你可以隨便用任何符號(hào)做千分位分隔符,。所以用逗號(hào)做分隔符也完全沒問題,。

>>> big_num = 1234567890

>>> f'{big_num:,}''1,234,567,890'

甚至可以一次性同時(shí)搞定既有千分位分隔符又有精度設(shè)定的浮點(diǎn)數(shù)。

>>> num =2343552.6516251625>>> f'{num:,.3f}'‘2,343,552.652'

13.2 如何用空格做千分位分隔符

用空格也可以嗎,？

好吧,，這個(gè)問題是挺棘手，不過(guò)也能實(shí)現(xiàn),。你可以用逗號(hào)做分隔符之后再用空格替換逗號(hào),。

>>> big_num = 1234567890

>>> f'{big_num:,}'.replace(',',' ')'1 234 567 890'

還有個(gè)方法是設(shè)定你的本地語(yǔ)言環(huán)境，換成一個(gè)用空格作千位分隔符的環(huán)境比如pl_PL（波蘭語(yǔ)環(huán)境）,。更多信息可參考這個(gè)Stack Overflow鏈接：

https:///a/17484665

14,、如何用科學(xué)計(jì)數(shù)法（指數(shù)計(jì)數(shù)法）顯示一個(gè)數(shù)字

可以用 e 或者 E 字符來(lái)格式化。

>>> num =2343552.6516251625>>>f'{num:e}'
'2.343553e+06'>>> f'{num:E}'
'2.343553E+06'>>> f'{num:.2e}'
'2.34e+06'>>> f'{num:.4E}''2.3436E+06'

15,、在 f-string 中使用 if-else

F-string也能計(jì)算稍微復(fù)雜的運(yùn)算式,，比如if/else

>>> a = 'this is a'>>> b = 'this is b'

>>> f'{a if 10 > 5 else b}''this is a'

>>> f'{a if 10 < 5 else b}''this is b'

16、如何在 f-string 中使用字典

你可以在f-string中使用字典,。唯一的要求是引起整個(gè)字符串的引號(hào)要跟內(nèi)部的引號(hào)不一樣,。

>>>color = {'R': 123, 'G': 145, 'B': 255}>>> f'{color['R']}''123'>>> f'{color['R']}'
‘’123'此處有誤啊應(yīng)該是‘123’吧>>> f'RGB = ({color['R']},{color['G']}, {color['B']})'
'RGB = (123, 145, 255)’

17、如何用 f-string 拼接字符串

合并f-string與普通字符串拼接一樣,，可以隱式的直接拼接,，或者顯式地用加號(hào) +，或者使用 str.join 方法,。

# 隱式字符串拼接>>> f'{123}' ' = 'f'{100}' ' + ' f'{20}' ' + 'f'{3}''123 = 100 + 20 + 3'

# 使用加號(hào) + 的顯式字符串拼接>>> f'{12}' + ' != '+ f'{13}''12 != 13'

# 使用str.join的字符串拼接>>> ''.join((f'{13}', f'{45}'))'13 45'

>>>'#'.join((f'{13}', f'{45}'))'13#45'

18,、如何格式化 datetime 對(duì)象

F-string也支持datetime對(duì)象的格式化。其過(guò)程與str.format格式化日期的方法很近似,。請(qǐng)查閱官方文檔中的表格獲取更多所支持格式的相關(guān)信息,。

>>> import datetime>>> now = datetime.datetime.now()>>> ten_days_ago = now -datetime.timedelta(days=10)>>> f'{ten_days_ago:%Y-%m-%d %H:%M:%S}'
'2020-10-13 20:24:17'>>> f'{now:%Y-%m-%d %H:%M:%S}''2020-10-23 20:24:17'

19、如何修復(fù)f-string的非法格式錯(cuò)誤

如果用的不對(duì),，f-string會(huì)報(bào)格式錯(cuò)誤,。最常見的錯(cuò)誤就是雙引號(hào)里面套雙引號(hào)。單引號(hào)也會(huì)引發(fā)相同錯(cuò)誤,。

>>>color = {'R': 123, 'G': 145, 'B': 255}

>>> f'{color['R']}' File'<ipython-input-43-1a7f5d512400>', line 1 f'{color['R']}' ^SyntaxError: f-string: unmatched '['

>>> f'{color['R']}' File'<ipython-input-44-3499a4e3120c>', line 1 f'{color['R']}' ^SyntaxError: f-string: unmatched '['

還有個(gè)常見錯(cuò)誤是在舊版本python中用f-string,。python3.6才引入了f-string,。如果你在之前版本中使用這個(gè)方法，解釋器會(huì)報(bào)格式錯(cuò)誤 SyntaxError: invalid syntax,。

>>> f'this is an old version' File'<stdin>', line 1   f'this is an old version'
SyntaxError: invalid syntax

看到這個(gè)錯(cuò)誤的話,，先確定當(dāng)前使用的python版本。我檢查的方法是在python2.7下通過(guò)調(diào)用sys.version來(lái)獲取版本號(hào),。

>>> import sys;print(sys.version)2.7.18 (default, Apr 202020, 19:27:10)[GCC 8.3.0]

20,、如何在字符串前補(bǔ)零

可以用{expr:0len} 這個(gè)方法來(lái)進(jìn)行字符串補(bǔ)零。len是最終返回字符串的長(zhǎng)度,。還可以增加一個(gè)正負(fù)號(hào)標(biāo)記,。在這種情況下，用+則無(wú)論數(shù)值為正負(fù)數(shù)都將顯示相應(yīng)正負(fù)號(hào),。用-則只有當(dāng)數(shù)值為負(fù)數(shù)時(shí)才顯示負(fù)號(hào),，默認(rèn)設(shè)定也是如此。更多信息可參考該鏈接

https://docs./3/library/string.html#format-specification-mini-language

>>> num = 42
>>> f'{num:05}''00042'
>>> f'{num:+010}''+000000042'
>>> f'{num:-010}''0000000042'
>>> f'{num:010}''0000000042'
>>> num = -42
>>> f'{num:+010}''-000000042'
>>> f'{num:010}''-000000042'
>>> f'{num:-010}''-000000042'

21,、如何處理多行f-string（換行符的處理）

你可以用換行符\n來(lái)打印多行文本,。

>>> multi_line = (f'R: {color['R']}\nG: {color['G']}\nB: {color['B' ...: ]}\n')

>>> multi_line'R: 123\nG: 145\nB: 255\n'

>>> print(multi_line)R: 123G: 145B: 255

還可以用三引號(hào)實(shí)現(xiàn)多行字符串。這樣不單能增加換行符,，還能有Tab,。

>>> other = f'''R:{color['R']}    ...: G:{color['G']}    ...: B:{color['B']}    ...:'''>>> print(other)
R: 123G: 145B: 255

用 Tab 的代碼樣例

>>> other = f''' ...:this is an example ...: ...:^Iof color {color['R']} ...: ...: '''

>>> other

'\nthis is an example\n\n\tof color 123\n \n'

>>> print(other)this is an example of color123

>>>

22、結(jié)論

本文就這些,！希望大家學(xué)到了一些新奇而實(shí)用的知識(shí),。知道了如何充分利用 f-string 絕對(duì)可以讓生活變得更美好。

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