4.2 字符串格式化

到目前為止，我們對字符串的操作都是停留在賦值、重新賦值、索引、分片和輸出等一些比較基本的操作上，其實(shí)字符串還有更多、更好的操作方式，比如在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中經(jīng)常使用的字符串格式化操作。

4.2.1 字符串格式化符號

字符串格式化使用操作符百分號（%）實(shí)現(xiàn)。

注意 %也可以用作模運(yùn)（求余）操作符。

例如：

        >>> print ('hello, %s' % 'world')
        hello, world
        >>> print (’小智今年%s歲了’ % 10)
        小智今年10歲了

由上面輸入的內(nèi)容可知，%左邊放置了一個(gè)待格式化的字符串，右邊放置的是希望格式化的值。格式化的值可以是一個(gè)字符串或數(shù)字。

格式化字符串的%s部分稱為轉(zhuǎn)換說明符，標(biāo)記了需要放置轉(zhuǎn)換值的位置，通用術(shù)語為占位符。可以想象成在學(xué)校上自習(xí)，我們通常會(huì)放一個(gè)物品在一個(gè)位置上，其他人一看就知道這個(gè)位置被占了，而我們無論什么時(shí)候去自習(xí)，直接到自己占好的位置坐下即可。這里可以把%s當(dāng)作我們使用的物品，我們相當(dāng)于后面%右邊的值。

在上面的示例中，s表示百分號右邊的值會(huì)被格式化為字符串，s指的是str。如果不是字符串，就會(huì)使用str將其轉(zhuǎn)換為字符串。示例中就將10轉(zhuǎn)換為字符串了，這種方式對大多數(shù)數(shù)值都有效。

這里提供了字符串格式化的方式，但若需要轉(zhuǎn)換為其他格式，該怎么辦呢？Python為我們提供了表4-2所示的格式化符號。

表4-2 字符串格式化符號

根據(jù)表4-2，前面的示例可以使用以下兩種方式：

        >>>print (’小智今年%s歲了’% 10)      #使用%s作為10的占位符
        小智今年10歲了
        >>>print (’小智今年%d歲了’% 10)      #使用%d作為10的占位符
        小智今年10歲了

由操作結(jié)果看到，整數(shù)既可以使用%s也可以使用%d進(jìn)行格式化。

如果要格式化實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)），就可以使用%f進(jìn)行格式化，例如：

        >>> print (’圓周率PI的值為：%f' % 3.14)
        圓周率PI的值為：3.140000

輸出結(jié)果中有很多位小數(shù)，但傳入的值只有兩位小數(shù)，要解決這個(gè)問題可以使用格式化符號。

從表4-2可知，%f可指定精度值。在Python中，使用%f時(shí)，若不指定精度，則默認(rèn)輸出6位小數(shù)。

以指定2位小數(shù)為例，指定精度的格式如下：

        %.2f

指定精度的格式為一個(gè)英文格式下的句點(diǎn)加上希望保留的小數(shù)位數(shù)。因?yàn)楦袷交f明符以表示類型的字符結(jié)束，所以精度應(yīng)該放在類型字符前面。

使用這個(gè)格式更改上面圓周率輸出的示例：

        >>> print (’圓周率PI的值為：%.2f' % 3.14)
        圓周率PI的值為：3.14

輸出結(jié)果正是我們希望得到的。

表4-2中的符號不是所有都常用，比較常用的有%s、%d、%f三個(gè)，%e和%E在科學(xué)計(jì)算中使用比較多，其他符號了解就可以，有興趣也可以自行研究。

假如我們要輸出類似1.23%這樣的結(jié)果，直接使用加號加一個(gè)百分號可以嗎？嘗試如下：

        >>> print (’小智的識別能力比去年提高了：%.2f' % 1.23+'%')
        小智的識別能力比去年提高了：1.23%

輸出結(jié)果得到了我們想要的，說明這種方式可以。不過輸入的代碼看起來怪怪的，有沒有更好的辦法呢？例如：

        >>> print (’小智的識別能力比去年提高了：%.2f%%' % 1.23)
        小智的識別能力比去年提高了：1.23%

用這種方式也得到了我們想要的結(jié)果。不過我們在f字符后面使用了兩個(gè)%，結(jié)果只輸出了一個(gè)，這是怎么回事？

在Python中，字符串中的百分號是轉(zhuǎn)換說明符，如果要輸出%，就需要格式化字符%，從而需要使用%%。使用這種方式操作的功能類似：

        >>> print (’輸出百分號：%s' % '%')
        輸出百分號：%

4.2.2 字符串格式化元組

格式化操作符的右操作數(shù)可以是任何元素。如果是元組或映射類型（如字典，下一章進(jìn)行講解），那么字符串格式化將會(huì)有所不同。我們尚未涉及映射（字典），這里先了解一下元組。

如果右操作數(shù)是元組，其中每一個(gè)元素都會(huì)被單獨(dú)格式化，每個(gè)值都需要一個(gè)對應(yīng)的轉(zhuǎn)換說明符。例如：

        >>> print (’今年是%s年，中國女排奪得本屆奧運(yùn)會(huì)%s，中國共獲得%d枚金牌’%('2016', ’冠軍’,26))
        今年是2016年，中國女排奪得本屆奧運(yùn)會(huì)冠軍，中國共獲得26枚金牌
        >>> print (’今年是%s年，中國女排奪得本屆奧運(yùn)會(huì)%s，中國共獲得%d枚金牌’ % '2016', ’冠軍’,26)
        Traceback (most recent call last):
          File "<pyshell#149>", line 1, in <module>
            print (’今年是%s年，中國女排奪得本屆奧運(yùn)會(huì)%s，中國共獲得%d枚金牌’ % '2016', ’冠軍’,26)
        TypeError: not enough arguments for format string

由以上輸出結(jié)果看到，在有多個(gè)占位符的字符串中，可以使用元組傳入多個(gè)格式化值。如果需要轉(zhuǎn)換的元組作為轉(zhuǎn)換表達(dá)式的一部分存在，就必須將它用圓括號括起來，否則會(huì)出錯(cuò)。

注意 如果使用列表或其他序列代替元組，序列就會(huì)被解釋為一個(gè)值。只有元組和字典可以格式化一個(gè)以上的值。

下面介紹基本轉(zhuǎn)換說明符。注意，這些項(xiàng)的順序是至關(guān)重要的。

（1）%字符：標(biāo)記轉(zhuǎn)換說明符開始。

（2）轉(zhuǎn)換標(biāo)志（可選）:-表示對齊；+表示在轉(zhuǎn)換值之前要加上正負(fù)號；“”（空白字符）表示正數(shù)之前保留空格；0表示轉(zhuǎn)換值位數(shù)不夠時(shí)用0填充。

（3）最小字段寬度（可選）：轉(zhuǎn)換后的字符串至少應(yīng)該具有該值指定的寬度。如果是*，寬度就會(huì)從值元組中讀出。

（4）點(diǎn)（.）后跟精度值（可選）：如果轉(zhuǎn)換的是實(shí)數(shù)，精度值表示出現(xiàn)在小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)；如果轉(zhuǎn)換的是字符串，該數(shù)字就表示最大字段寬度；如果是*，精度就會(huì)從元組中讀出。

（5）轉(zhuǎn)換類型：參見表4-2。

下面將詳細(xì)討論上述5個(gè)注意項(xiàng)。

1．簡單轉(zhuǎn)換

例如，輸入以下代碼：

        >>> print (’圓周率PI的值為：%.2f' % 3.14)
        圓周率PI的值為：3.14
        >>> print (’石油價(jià)格為每桶：$%d' % 96)
        石油價(jià)格為每桶：$96

由上面的輸出結(jié)果可以看到，簡單轉(zhuǎn)換只需要寫出轉(zhuǎn)換類型，使用起來很簡單。

2．字段寬度和精度

轉(zhuǎn)換說明符包括字段寬度和精度。字段寬度是轉(zhuǎn)換后的值所保留的最小字符個(gè)數(shù)，精度是數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果中應(yīng)該包含的小數(shù)位數(shù)或字符串轉(zhuǎn)換后的值所能包含的最大字符個(gè)數(shù)。

例如：

        >>> print (’圓周率PI的值為：%10f' % 3.141593) #字段寬度為10
        圓周率PI的值為：  3.141593          #字符串寬度為10，被字符串占據(jù)8個(gè)空格，剩余兩個(gè)空格
        >>>print (’保留2位小數(shù)，圓周率PI的值為：%10.2f'% 3.141593)       #字段寬度為10
        保留2位小數(shù)，圓周率PI的值為：     3.14      #字符串寬度為10，字符串占據(jù)4個(gè)，剩6個(gè)
        >>> print (’保留2位小數(shù)，圓周率PI的值為：%.2f' % 3.141593)
        保留2位小數(shù)，圓周率PI的值為：3.14               #輸出，沒有字段寬度參數(shù)
        >>>print (’字符串精度獲取：%.5s'% ('hello world'))      #打印字符串前5個(gè)字符
        字符串精度獲取：hello

由輸出結(jié)果可知，字段寬度和精度都是整數(shù)，并通過點(diǎn)號（.）分隔。兩個(gè)都是可選參數(shù)，如果給出精度，就必須包含點(diǎn)號。

再看以下代碼：

        >>> print (’從元組中獲取字符串精度：%*.*s' % (10,5, 'hello world'))
        從元組中獲取字符串精度：    hello        #輸出字符串寬度為10、精度為5
        >>> print (’從元組中獲取字符串精度：%.*s' % (5, 'hello world'))
        從元組中獲取字符串精度：hello #輸出精度為5

由輸出結(jié)果看到，可以使用*（星號）作為字段寬度或精度（或兩者都用*），數(shù)值會(huì)從元組中讀出。

3. 符號、對齊和0填充

開始介紹之前先看一個(gè)示例：

        >>> print (’圓周率PI的值為：%010.2f' % 3.141593)
        圓周率PI的值為：0000003.14

輸出結(jié)果是不是怪怪的，這個(gè)我們稱之為“標(biāo)表”。在字段寬度和精度之前可以放置一個(gè)“標(biāo)表”，可以是零、加號、減號或空格。零表示用0進(jìn)行填充。

減號（-）用來左對齊數(shù)值，例如：

        >>> print (’圓周率PI的值為：%10.2f' % 3.14)
        圓周率PI的值為：     3.14
        >>> print (’圓周率PI的值為：%-10.2f' % 3.14)
        圓周率PI的值為：3.14     #此處右側(cè)為多出的空格

從輸出結(jié)果看到，使用減號時(shí)，數(shù)字右側(cè)多出了額外的空格。

空白（“”）表示在正數(shù)前加上空格，例如：

        >>> print(('% 5d' % 10)+'\n'+('% 5d' % -10))
          10
          -10

由輸出結(jié)果可以看到，該操作可以用于對齊正負(fù)數(shù)。

加號（+）表示無論是正數(shù)還是負(fù)數(shù)都表示出符號，例如：

        >>> print((’寬度前加加號：%+5d'%10)+'\n'+(’寬度前加加號：%+5d'%-10))
        寬度前加加號：  +10
        寬度前加加號：  -10

該操作也可以用于數(shù)值的對齊。