Python字符串格式化：从基础到高级技巧详解216

Python 提供了多种强大的字符串格式化方法，从简单的占位符到复杂的格式规范，都能满足各种需求。 选择合适的格式化方法取决于你的代码风格、可读性需求以及性能考量。本文将深入探讨Python字符串格式化技术的各个方面，从基础的`%`运算符到`()`方法，再到最新的f-string，并涵盖一些高级技巧。

1. 老式方法：%运算符

这是Python早期版本中常用的字符串格式化方法，使用`%`运算符和格式化字符串。格式化字符串包含占位符，例如`%s`表示字符串，`%d`表示整数，`%f`表示浮点数等。 例如：```python
name = "Alice"
age = 30
print("My name is %s and I am %d years old." % (name, age))
```

这种方法简洁易懂，但对于复杂的格式化需求显得有些笨拙，而且容易出错。 尤其是在处理多个参数时，容易出现索引错误。

2. `()`方法

`()`方法提供了更灵活和强大的字符串格式化方式。它使用花括号`{}`作为占位符，可以通过位置参数或关键字参数进行替换。例如：```python
name = "Bob"
age = 25
print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))
print("My name is {0} and I am {1} years old.".format(name, age)) # 位置参数
print("My name is {name} and I am {age} years old.".format(name="Charlie", age=35)) # 关键字参数
```

`()`方法支持更复杂的格式规范，例如指定精度、对齐方式、填充字符等。例如：```python
price = 123.456
print("The price is {:.2f}".format(price)) # 保留两位小数
print("The price is {:10.2f}".format(price)) # 右对齐，宽度为10
print("The price is {:010.2f}".format(price)) # 右对齐，宽度为10，用0填充
```

3. f-string (Formatted String Literals)

Python 3.6 引入了f-string，这是目前最推荐的字符串格式化方法。它简洁、易读且高效。f-string 使用`f`前缀和花括号`{}`来嵌入表达式。例如：```python
name = "David"
age = 40
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")
```

f-string 支持直接嵌入表达式，包括函数调用、算术运算等。这使得代码更加简洁和易于理解。```python
import math
radius = 5
print(f"The area of the circle is { * radius2:.2f}")
```

f-string 还支持格式规范，与`()`方法类似。

4. 高级技巧

4.1 格式化日期和时间:

使用`datetime`模块和格式规范可以方便地格式化日期和时间。例如：```python
from datetime import datetime
now = ()
print(f"The current time is {now:%Y-%m-%d %H:%M:%S}")
```

4.2 自定义格式化:

可以通过创建自定义函数来实现更复杂的格式化逻辑。例如，可以编写一个函数将数字格式化为千位分隔符的形式。```python
def format_number(number):
return "{:,}".format(number)
print(format_number(1234567)) # 输出 1,234,567
```

4.3 处理None值:

在格式化时，如果遇到`None`值，可以使用条件表达式或`f-string`的表达式来避免错误。例如：```python
name = None
print(f"My name is {name if name else 'Unknown'}")
```

5. 性能比较

一般来说，f-string 的性能最好，其次是 `()`，`%`运算符的性能最差。 但在实际应用中，除非处理大量字符串格式化操作，否则性能差异通常可以忽略不计。选择哪种方法更应该优先考虑代码的可读性和可维护性。

总结:

Python 提供了多种字符串格式化方法，从简单的`%`运算符到强大的f-string，选择合适的格式化方法取决于具体的应用场景。 f-string 由于其简洁性、可读性和高性能，成为目前最推荐的字符串格式化方式。 熟练掌握这些方法，可以编写出更清晰、高效的Python代码。

2025-04-20

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