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Python格式化字符串(格式化输出)

Python 提供了“%”对各种类型的数据进行格式化输出,例如如下代码:
price = 108
print ("the book's price is %s" % price)
上面程序中的 print 函数包含以下三个部分,第一部分是格式化字符串(相当于字符串模板),该格式化字符串中包含一个“%s”占位符,它会被第三部分的变量或表达式的值代替;第二部分固定使用“%”作为分隔符。

格式化字符串中的“%s”被称为转换说明符(Conversion Specifier),其作用相当于一个占位符,它会被后面的变量或表达式的值代替。“%s”指定将变量或值使用 str() 函数转换为字符串。

如果格式化字符串中包含多个“%s”占位符,第三部分也应该对应地提供多个变量,并且使用圆括号将这些变量括起来。例如如下代码:
user = "Charli"
age = 8
# 格式化字符串有两个占位符,第三部分提供2个变量
print("%s is a %s years old boy" % (user , age))
在格式化字符串中难道只能使用“%s”吗?还有其他转换说明符吗?如果只有“%s”这一种形式,Python 的格式化功能未免也太单一了。

实际上, Python 提供了如表 1 所示的转换说明符:

表 1 Python转换说明符
转换说明符 说明
d, i 转换为带符号的十进制形式的整数
o 转换为带符号的八进制形式的整数
x 转换为带符号的十六进制形式的整数
X 转换为带符号的十六进制形式的整数
e 转化为科学计数法表示的浮点数(e 小写)
E 转化为科学计数法表示的浮点数(E 大写)
f,F 转化为十进制形式的浮点数
g 智能选择使用 f 或 e 格式
G 智能选择使用 F 或 E 格式
C 转换为单字符(只接受整数或单字符字符串)
r 使用 repr() 将变量或表达式转换为字符串
s 使用 str() 将变量或表达式转换为字符串

当使用上面的转换说明符时可指定转换后的最小宽度。例如如下代码:
num = -28
print("num is: %6i" % num)
print("num is: %6d" % num)
print("num is: %6o" % num)
print("num is: %6x" % num)
print("num is: %6X" % num)
print("num is: %6s" % num)
运行上面代码,可以看到如下输出结果:

num is:    -28
num is:    -28
num is:    -34
num is:    -1c
num is:    -1C
num is:    -28

从上面的输出结果可以看出,此时指定了字符串的最小宽度为 6,因此程序转换数值时总宽度为 6,程序自动在数值前面补充了三个空格。

在默认情况下,转换出来的字符串总是右对齐的,不够宽度时左边补充空格。Python 也允许在最小宽度之前添加一个标志来改变这种行为,Python 支持如下标志:
  • -:指定左对齐。
  • +:表示数值总要带着符号(正数带“+”,负数带“-”)。
  • 0:表示不补充空格,而是补充 0。

提示:这三个标志可以同时存在。

例如如下代码:
num2 = 30
# 最小宽度为0,左边补0
print("num2 is: %06d" % num2)
# 最小宽度为6,左边补0,总带上符号
print("num2 is: %+06d" % num2)
# 最小宽度为6,右对齐
print("num2 is: %-6d" % num2)
运行上面代码,可以看到如下输出结果:

num2 is: 000030
num2 is: +00030
num2 is: 30

对于转换浮点数,Python 还允许指定小数点后的数字位数:如果转换的是字符串,Python 允许指定转换后的字符串的最大字符数。这个标志被称为精度值,该精度值被放在最小宽度之后,中间用点 () 隔开。例如如下代码:
my_value = 3.001415926535
# 最小宽度为8,小数点后保留3位
print("my_value is: %8.3f" % my_value)
# 最小宽度为8,小数点后保留3位,左边补0
print("my_value is: %08.3f" % my_value)
# 最小宽度为8,小数点后保留3位,左边补0,始终带符号
print("my_value is: %+08.3f" % my_value)
the_name = "Charlie"
# 只保留3个字符
print("the name is: %.3s" % the_name) # 输出Cha
# 只保留2个字符,最小宽度10
print("the name is: %10.2s" % the_name)
运行上面代码,可以看到如下输出结果:

my_value is:    3.001
my_value is: 0003.001
my_value is: +003.001
the name is: Cha
the name is:         Ch