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]["name"], students[0]["age"])
print "name: %-10s, age: %-10d" %(students[1]["name"], students[1]["age"])
print "name: %*s, age: %0*d" %(10, students[2]["name"], 10, students[2]["age"])
 
# 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。