Python 字符串格式化：深入剖析 %s、%d 及其替代方案307

Python 提供了多种方法来格式化字符串，其中%s和%d是旧式字符串格式化的代表，曾经是 Python 代码中常见的景象。虽然现在推荐使用 f-string 或 () 方法，但理解%s和%d仍然对阅读和维护旧代码至关重要，并且在某些情况下，它们仍然具有简洁性和效率的优势。本文将深入探讨%s和%d的用法、局限性以及现代 Python 字符串格式化的最佳实践。

%s: 通用字符串转换

%s是字符串格式化中最通用的转换说明符。它将任何值转换为其字符串表示形式。无论你传入的是整数、浮点数、布尔值、列表、字典还是其他任何对象，%s都会调用其__str__()方法将其转换为字符串，然后将其插入到格式字符串中。

>>> name = "Alice"
>>> age = 30
>>> print("My name is %s and I am %s years old." % (name, age))
My name is Alice and I am 30 years old.

在这个例子中，%s分别将字符串"Alice"和整数30转换为字符串，然后插入到格式字符串中。即使你传入一个自定义对象，%s也会尝试将其转换为字符串:

>>> class Person:
... def __str__(self):
... return "A Person object"
...
>>> person = Person()
>>> print("This is %s" % person)
This is A Person object

%d: 整数转换

%d专门用于格式化整数。与%s不同，它只接受整数类型的参数。如果你尝试将非整数类型传递给%d，Python 会引发TypeError异常。

>>> age = 30
>>> print("I am %d years old." % age)
I am 30 years old.
>>> print("I am %d years old." % 30.5) # This will raise a TypeError
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: %d format: a number is required, not str

%d可以与格式说明符结合使用，例如控制输出的宽度和对齐方式。例如，%10d表示将整数以至少10个字符宽度的格式输出，右对齐；%-10d则表示左对齐。

>>> print("Age: %10d" % 30)
Age: 30
>>> print("Age: %-10d" % 30)
Age: 30

%s和%d的局限性

虽然%s和%d简单易用，但它们也存在一些局限性：

可读性差：对于复杂的格式化需求，使用多个%符号和元组会使代码难以阅读和维护。
容易出错：参数顺序和类型必须与格式字符串完全匹配，否则会引发错误。稍有不慎就会导致难以调试的错误。
缺乏高级格式化选项：%s和%d缺乏对浮点数精度、日期时间格式等高级格式化选项的支持。

现代 Python 字符串格式化方法

为了解决%运算符的局限性，Python 引入了更强大的字符串格式化方法：()和f-string。

()方法

()方法提供了一种更清晰、更灵活的字符串格式化方式。它使用花括号{}作为占位符，并通过参数名或索引来指定要插入的值。

>>> name = "Bob"
>>> age = 25
>>> print("My name is {0} and I am {1} years old.".format(name, age))
My name is Bob and I am 25 years old.

f-string (格式化字符串字面量)

f-string是 Python 3.6 引入的一种新的字符串格式化方法，它被认为是最现代和最易读的方式。f-string 使用前缀f或F，并在花括号{}中直接嵌入表达式。

>>> name = "Charlie"
>>> age = 40
>>> print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")
My name is Charlie and I am 40 years old.

f-string 支持更高级的格式化功能，例如：

表达式嵌入：可以在花括号中直接嵌入任意 Python 表达式。
格式说明符：可以使用格式说明符来控制输出的精度、对齐方式等。
类型转换：可以指定类型转换，例如{age:04d}将age格式化为4位数的整数，不足补0。

总结

虽然%s和%d在旧代码中仍然存在，但对于新的 Python 代码，强烈建议使用()或f-string。它们提供了更清晰、更灵活、更易于维护的字符串格式化方式，并且支持更高级的功能。理解%s和%d有助于阅读和理解旧代码，但对于新项目，应该优先选择更现代的字符串格式化方法。

2025-06-10