Python教程072 格式化字符串 f-string

f-string格式化字符串

自Python 3.6开始加入标准库。您可以在PEP 498中阅读所有内容。f-string,一种改进Python格式字符串的新方法。与其他格式化方式相比，它们不仅更易读，更简洁，不易出错，而且速度更快！

f-string在形式上是以 f 或 F 修饰符引领的字符串（f’xxx’ 或 F’xxx’），以大括号 {} 标明被替换的字段；f-string在本质上并不是字符串常量，而是一个在运行时运算求值的表达式。

f-string在功能方面不逊于传统的%-formatting语句和str.format()函数，同时性能又优于二者，且使用起来也更加简洁明了，因此对于Python3.6及以后的版本，推荐使用f-string进行字符串格式化。

例如：

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name = "Tom"
age = 44
s = f"Hello, {name}. You are {age}."
print(s) # 输出Hello, Tom. You are 44.

使用大写字母F也是有效的：

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name = "Eric"
age = 74
s = F"Hello, {name}. You are {age}."
print(s) # 输出Hello, Eric. You are 74.

由于f-string是在运行时进行渲染的，因此可以将任何有效的Python表达式放入其中。这可以让你做一些漂亮的事情。你可以做一些非常简单的事情，就像这样： f”{2 * 37}” #输出 74

你可以调用函数

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name = "Eric"
s = f"{name.lower()} is funny."
print(s)  # 输出eric is funny.

f-string语法

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("{{" | "}}" | "{" f_expression ["!" conversion] [":" format_spec] "}")*  
conversion        ::=  "s" | "r" | "a"  
format_spec       ::=  (literal_char | NULL | replacement_field)*  

花括号外部的字符串部分按字面处理，除了任何两个的花括号’{{‘或’}}‘替换为相应的单个花括号。单个开口花括号’{‘标记替换字段，以Python表达式开头。在表达式之后，可能存在由感叹号’!‘引入的转换字段。还可以附加格式说明符，由冒号’：’引入。替换字段以右侧括号’}‘结尾。

格式化字符串文字中的表达式被视为由括号括起来的常规Python表达式，但有一些例外。不允许使用空表达式，并且lambda表达式必须由显式括号括起来。表达式可以包含换行符（例如，在三引号字符串中），但它们不能包含注释。

如果指定了转换，则在格式化之前转换计算表达式的结果。转换’!s’在结果上调用str()，’!r’调用repr()，’!a’调用ascii()。然后使用format()协议格式化结果。

format_spec语法(同str.format()方法一样)

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{[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]}

fill  可选，可以是任何字符
align 可选，是对齐方式，可供选择的值有：
     '<' 左对齐
     '>' 右对齐
     '=' 只对数字类型有效
     '^'居中对齐
sign  可选，是对齐方式，可供选择的值有：
     '+' 表示正负数字都应使用符号。正数前加正号，负数前加负号；
     '-' 表示符号只能用于负数（这是默认行为）。正数前无符号，负数前加负号；
     ' ' 正数前加空格，负数前加负号；
#    可选，用于转换。 对于不同类型，替代形式的定义不同。 此选项仅对integer，float，complex和Decimal类型有效。 对于整数，当使用二进制，八进制或十六进制输出时，此选项将前缀“0b”，“0o”或“0x”添加到输出值。 对于浮点数，复数和十进制，备用形式会导致转换结果始终包含小数点字符，即使后面没有数字也是如此。 通常，只有在跟随数字的情况下，这些转换的结果中才会出现小数点字符。 此外，对于“g”和“G”转换，不会从结果中删除尾随零。
width    可选，数字宽度，表示总共输出多少位数字
.precision    可选，小数点后保留的位数，进行四舍五入计算。
typecode     可选
  s : 获取传入对象的__str__方法的返回值，并将其格式化到指定位置
  r : 获取传入对象的__repr__方法的返回值，并将其格式化到指定位置
  c : 如果是整数的话，将数字转换成其unicode对应的值，10进制范围为0 <= i <= 1114111(py27则只支持0-255)；如果是字符的话，将字符添加到指定位置
  o : 将整数转换成八进制表示，并将其格式化到指定位置
  x : 将整数转换成十六进制表示，并将其格式化到指定位置
  d : 将整数、浮点数转换成十进制表示，并将其格式化到指定位置
  e : 将整数、浮点数转换成科学计数法，并将其格式化到指定位置（小写e）
  E : 将整数、浮点数转换成科学计数法，并将其格式化到指定位置（大写E）
  f :  将整数、浮点数转换成浮点数表示，并将其格式化到指定位置（默认保留小数点后6位）
  F : 同上
  g : 自动调整将整数、浮点数转换成浮点型或科学计数法表示（超过6位数用科学计数法），并将其格式化到指定位置（如果是科学计数则是e；）
  G : 自动调整将整数、浮点数转换成浮点型或科学计数法表示（超过6位数用科学计数法），并将其格式化到指定位置（如果是科学计数则是E；）
  % : 百分比。将数字乘以100，并以固定格式（“f”）显示，后跟百分号。

格式化字符串文字的一些示例：

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>>> name = "Fred"
>>> f"He said his name is {name!r}."
"He said his name is 'Fred'."
>>> f"He said his name is {repr(name)}."  # repr()等同于!r
"He said his name is 'Fred'."
>>> width = 10
>>> precision = 4
>>> value = decimal.Decimal("12.34567")
>>> f"result: {value:{width}.{precision}}"  # 嵌套字段
'result:      12.35'
>>> today = datetime(year=2017, month=1, day=27)
>>> f"{today:%B %d, %Y}"  # 利用date的format specifier
'January 27, 2017'
>>> number = 1024
>>> f"{number:#0x}"  # 利用整数的format specifier
'0x400'

你甚至可以使用带有f-string的类创建对象。想象一下你有以下类：

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class Comedian:
    def __init__(self, first_name, last_name, age):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name
        self.age = age
    def __str__(self):
        return f"{self.first_name} {self.last_name} is {self.age}."
    def __repr__(self):
        return f"{self.first_name} {self.last_name} is {self.age}. Surprise!"

new_comedian = Comedian("Eric", "Idle", "74")
s = f"{new_comedian}"
print(s)  #输出Eric Idle is 74.

__str ()和repr ()方法处理对象如何呈现为字符串，因此您需要确保在类定义中包含至少一个这些方法。如果必须选择一个，请使用repr ()，因为它可以代替str __()。 __str ()返回的字符串是对象的非正式字符串表示，应该可读。repr ()返回的字符串是官方表示，应该是明确的。调用str()和repr()比直接使用str ()和repr __()更好。

默认情况下，f字符串将使用__str ()，但如果包含转换标志!r，则可以确保它们使用repr __()：

例如：

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f"{new_comedian}"
#输出 Eric Idle is 74.
f"{new_comedian!r}"
#输出 Eric Idle is 74. Surprise!

多行f-string

例如：

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message = (f"Hi {name}. "
        f"You are a {profession}. "
        f"You were in {affiliation}.")
print(message)  #输出Hi Eric. You are a comedian. You were in Monty Python.

但请记住，您没必要将f放在多行字符串的每一行的前面。以下代码也能work：

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message = (f"Hi {name}. "
        "You are a {profession}. "
        "You were in {affiliation}.")
print(message)  #输出Hi Eric. You are a {profession}. You were in {affiliation}.

注意事项

引号

您可以在表达式中使用各种类型的引号。只要确保在表达式中使用的f-string外部没有使用相同类型的引号即可。以下写法都是正确的:

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f"{'Eric Idle'}"  #输出Eric Idle
f"'Eric Idle'"    #输出'Eric Idle'
f'{"Eric Idle"}'  #输出Eric Idle
f'"Eric Idle"'    #输出"Eric Idle"
f"""Eric Idle"""  #输出Eric Idle
f'''Eric Idle'''  #输出Eric Idle

字典

说到引号，注意你在使用字典的时候。如果要为字典的键使用单引号，请记住确保对包含键的f-string使用双引号。以下代码是有效的:

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comedian = {'name': 'Eric Idle', 'age': 74}
f"The comedian is {comedian['name']}, aged {comedian['age']}."  #输出The comedian is Eric Idle, aged 74.

但是，以下代码就是一个语法错误：

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f'The comedian is {comedian['name']}, aged {comedian['age']}.'
  File "<ipython-input-40-cd7d8a3db23b>", line 1
    f'The comedian is {comedian['name']}, aged {comedian['age']}.'
SyntaxError: invalid syntax

如果您在字典键周围使用与在f-string外部使用相同类型的引号，则第一个字典键开头的引号将被解释为字符串的结尾。

大括号

为了使字符串出现大括号，您必须使用双大括号：

例如：

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name = "Tom"
s1 = F"Hello, {name}. "
s2 = F"Hello, {{name}}. "
s3 = F"Hello, {{{name}}}. "
print(s1) #输出Hello, Tom.        #替换变量name的值
print(s2) #输出Hello, {name}.     #两个{{替换为{，{失去应有的替换作用，name作为字符串打印出来。
print(s3) #输出Hello, {Tom}.      #前两个{{替换为{，第三个{将变量name替换为Tom，所以结果是{Tom}。

反斜杠

正如您之前所看到的，您可以在f-string的字符串部分使用反斜杠转义符。但是，您不能使用反斜杠在f-string的表达式部分中进行转义：

例如：

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print(f"\"I am {'Eric Idle'}\"")    #输出"I am Eric Idle"
print(f"\"I am {\'Eric Idle\'}\"")  #报错
  File "main.py", line 1
    print(f"\"I am {\'Eric Idle\'}\"")
         ^
SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash

lambda表达式

如果您需要使用lambda表达式，请记住，lambda表达式必须由显式括号括起来。

例如：

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f"{lambda x: x * 37(2)}"
  File "<fstring>", line 1
    (lambda x)
SyntaxError: unexpected EOF while parsing

您可以通过将您的lambda嵌套在圆括号中来解决此问题：

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f"{(lambda x: x * 37)(2)}"
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文章目录

f-string格式化字符串

f-string语法

注意事项

引号

字典

大括号

反斜杠

lambda表达式