（五）Python语句的格式化输出

格式化数据的三种方法

  1. %
  2. format
  3. f-string（Python version >= 3.6）

1. % 方法

1.1 整数的输出

① 整数的格式化输出

整数使用 %d （同样适用于八进制和十六进制）进行格式化输出。

语法：print('%nd' % num)

扩展：print('%nd %-md ...' % (num1, num2 ...))

含义：% 相当于占位符，m, n 是所占的位数， 占位符和实际数字（num1,num2）之间的 % 是分隔符。默认情况下数字输出的是向右边对齐，少位的自动补充。在 m,n 前加上 - 号则向左对齐。

② 整数的按照指定进制输出

  • 输出数字的十进制：print('%d' % num1)
  • 输出数字的八进制：print('%o' % num1)
  • 输出数字的十六进制：print('%x' % num3)
  • 输出数字的十六进制（大写）：print('%X' % num3)

1.2 浮点数输出

① %m.nf

m 指浮点数所占的总位数，前面不加 - 号则向右对齐，加了则向左对齐，不足则自动补充。n 是指小数点后保留的位数，按照四舍五入舍去多余位数，且默认是包留6位小数。

② %m.ne

%e 是以科学计数法输出。m 是指整个科学计数法的位数，例如 1.23e+03 的位数为 8。n 是保留小数点的位数。

③ %g

%g 是 %f 和 %e 的简写。在保证六位有效数字的前提下，使用小数方式，否则使用科学计数法。

1.3 字符串输出

语法：%m.ns

含义：m 是字符串所占的位数，默认向右对齐，在 m 前面加上 - 号则向左对齐，不够则自动补齐。 n 是截取字符串的个数（从前往后）。

2. format() 函数

相对上述基本格式化输出方法，format 的方法虽然繁琐些，但功能更加强大。 format() 函数把字符串当作一个模板，通过传入的参数（可传入的参数无限制）进行格式化，使用 {} 和 : 当作占位符。

2.1 格式化字符串

语法：str.format(params)

说明：str 是模板字符串，params 是以逗号 , 隔开的一个个的参数。

① 位置匹配

  • 无编号位置匹配

    print('{} {}'.format('hello', 'world')) # hello world

  • 有编号位置匹配（可打乱顺序）

    print('{1} {1} {0}'.format('hello', 'world')) # world hello hello

  • 带关键字位置匹配

    print('{name},{tool}'.format(name='murphy',tool='vscode')) # murphy,vscode

② 通过列表（元组）索引设置参数

sites = ['zhihu', 'google', 'jetbrians']
print('{0[1]} {0[0]} {0[2]}'.format(sites)) # google zhihu jetbrians

③ 通过字典设置参数（** 不能少）

dict = {'a': 'Alan', 'b': 'Brown'}
print('{a} and {b}'.format(**dict)) # Alan and Brown

④ 截取和格式化字符串

语法：str.format()

模板字符串str：<序号>:<填充字符><对齐方式><宽度><截取位数><s>

print('{:*^9.3s}'.format('hello'))
# 意思是截取前3位，共占9位，截取的字符串居中，多余的位置用*填充
# output:***hell***

print('{:@>10s}'.format('world'))
# output:@@@@@world

2.2 格式化数字

语法：str.format(params)

说明：模板字符串 str 不仅包括了参数序号（从0 开始），还包括了格式控制标记（可选）信息。

str 的格式：{<参数序号>:<格式控制标记>} == {<参数序号>:<填充字符><对齐方向><宽度><,><.精度><数字类型>}

具体参考如下表：（注意各项标记信息的形式，<> 只是为了提高可读性）

<参数序号> : <填充> <对齐> <宽度> <,> <.精度> <类型>
当format() 接收多个数字时使用 分隔符 用于填充多余位置的字符 指定了数字的对齐方向；< 指向左对齐，> 指向右对齐，^ 居中对齐 输出数所占位位数 开启数字（整数和浮点数）的千分位分隔符 浮点数小数部分的精度或字串符截取的长度 整数类型（d,b,o,x,X），浮点数类型（f）

① 格式化整数

  • 以 , 分隔千分位

    print('{:,d}'.format(10000000)) 
# output:10,000,000

  • 以科学计数法输出（默认包留6位小数）

    print('{:e}'.format(12345678))
# output:1.234568e+07

  • 进制转换格式化

    • 十进制输出：{:d}.format(n)
    • 二进制输出：{:b}.format(n)
    • 二进制输出（带前缀 0b ）：{:#b}.format(n)
    • 八进制输出：{:o}.format(n)
    • 八进制输出（带前缀 0o ）：{:#o}.format(n)
    • 十六进制输出：{:x}.format(n)
    • 十进制输出（大写）：{:X}.format(n)
    • 十进制输出（带前缀 0x）：{:#x}.format(n)

    使用 format() 进制转换还有另一种形式：

    print(format(n, 'x')

    print(format(n, 'X'))

    print(format(n, '#X'))

② 格式化浮点数

  • 包留小数点后3位（四舍五入）

    import math
print('{:.3f}'.format(math.pi))
# output:3.142

  • 科学计数法

    print('{:.3e}'.format(12345.678976))
# output:1.235e+04

  • 舍去小数部分（不循序四舍五入）

    print('{:.0f}.format(2020.6562)')
# output:2020

  • 百分比 {:.2%}

    print('{:.2%}'.format(0.25678))
# output:25.68%

  • 带符号包留小数点后2位

    print('{:+.2f}.format(3.14159)')
# output:+3.14

3. f-string 方法

f-string，亦称为格式化字符串常量（formatted string literals），是Python3.6新引入的一种字符串格式化方法，该方法源于PEP 498 – Literal String Interpolation，主要目的是使格式化字符串的操作更加简便。`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：

While other string literals always have a constant value, formatted strings are really expressions evaluated at run time. （与具有恒定值的其它字符串常量不同，格式化字符串实际上是运行时运算求值的表达式。）

—— Python Documentation

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。

简单使用

f-string用大括号 {} 表示被替换字段，其中直接填入替换内容：

>>> name = 'Eric'
>>> f'Hello, my name is {name}'
'Hello, my name is Eric'

>>> number = 7
>>> f'My lucky number is {number}'
'My lucky number is 7'

>>> price = 19.99
>>> f'The price of this book is {price}'
'The price of this book is 19.99'

表达式求值与函数调用

f-string的大括号{}可以填入表达式或调用函数，Python会求出其结果并填入返回的字符串内：

>>> f'A total number of {24 * 8 + 4}'
'A total number of 196'

>>> f'Complex number {(2 + 2j) / (2 - 3j)}'
'Complex number (-0.15384615384615388+0.7692307692307692j)'

>>> name = 'ERIC'
>>> f'My name is {name.lower()}'
'My name is eric'

>>> import math
>>> f'The answer is {math.log(math.pi)}'
'The answer is 1.1447298858494002'

引号、大括号与反斜杠

f-string大括号内所用的引号不能和大括号外的引号定界符冲突，可根据情况灵活切换 '和 "：

>>> f'I am {"Eric"}'
'I am Eric'
>>> f'I am {'Eric'}'
  File "&lt;stdin&gt;", line 1
    f'I am {'Eric'}'
               ^

4. 关于 print() 函数

4.1 print() 函数配合 %，format() 进行数据格式化

见上文

4.2 print(n, end='')

print() 函数输出的时候默认换行，可加上 end='' 使其不换行。

print('hello', end='')

除此之外，end 还可以是其他值。

print('hello', end=',')

4.3 print(n1, n2, ... sep=' ')

sep 指定了数据（n1,n2,...）之间的分隔符

5. eval()