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Python3的f-Strings增强版字符串格式化教程

2022年07月19日123linjiqin

Python3的f-Strings增强版字符串格式化教程

在Python3.6提供f-Strings新的字符串格式化语法。不仅更加可读、简洁,相比其他方式也不易造成错误,而且还更快。
看完本文你将学习到如何以及为什么使用f-strings。正式开始之前,我们先看看之前格式化字符串语法。

1. 旧式字符串格式化

在Python3.6之前,主要有两种方式格式化字符串:%-格式化 和 str.format()。下面我们先了解它们的用法以及局限性。

1.1 %-格式化

这时Python的官方字符串格式化方法,从语言开始时就存在。官方文档明确提出不建议使用,并其他使用其他方式代替避免不必要的错误。

String对象内置了%操作,用于格式化字符串,请看示例:

>>> name = "Eric" 
>>> "Hello, %s." % name 
'Hello, Eric.' 

如果需要插入多个变量,则需要使用元祖:

>>> name = "Eric" 
>>> age = 74 
>>> "Hello, %s. You are %s." % (name, age) 
'Hello Eric. You are 74.' 

上面两个实例还比较好理解,但当使用多个参数,字符串变得很长时,可读性会下降;因为冗长易导致错误,故不建议使用。

1.2. 使用 str.format()方法

这种较新的方式是Python2.6版本提供的。是%格式化的升级方式。使用正常的方法调用实现字符串转换。其内部通过类的__format__() 方法实现。使用时被替换的地方使用花括号标记。

下面看个示例:

>>> "Hello, {}. You are {}.".format(name, age) 
'Hello, Eric. You are 74.' 

也可以通过索引方式引用变量:

>>> "Hello, {1}. You are {0}.".format(age, name) 
'Hello, Eric. You are 74.' 

但如果使用变量名作为参数,而对于值也是对象属性,则需要在实际参数中传入对象。

>>> person = {'name': 'Eric', 'age': 74} 
>>> "Hello, {name}. You are {age}.".format(name=person['name'], age=person['age']) 
'Hello, Eric. You are 74.' 

我们也可以使用**进行简化字典传输:

>>> person = {'name': 'Eric', 'age': 74} 
>>> "Hello, {name}. You are {age}.".format(**person) 
'Hello, Eric. You are 74.' 
 

str.format方式对%格式化进行了有限的升级,但仍不是最好的。当传入多个参数时,还是很冗余且易错。如果字典值传递给.format()变量,可以用.format(**some_dict)对其解包,并使用键索引对应值,但是有更好的办法进行处理。

2. 增强版字符串格式化方式 f-Strings

f-Strings可以解决上述问题,而且容易使用且十分有效。2015年8月在Python3.6版中提供。
也称为格式化字符串自变量,f开头的字符串中花括号括起来的变量会被替换。该表达式在运行时被评估并使用__format__方法进行格式化。下面看一些示例:

>>> name = "Eric" 
>>> age = 74 
>>> f"Hello, {name}. You are {age}." 
'Hello, Eric. You are 74.' 

与str.format()方法类似但更简洁。使用大写字符F也行:

>>> F"Hello, {name}. You are {age}." 
'Hello, Eric. You are 74.' 

2.1. 格式化任意表达式

因为f-string是在运行时评估,因此可以放入任何有效Python表达式,这可以实现漂亮的任务。

>>> f"{2 * 37}" 
'74' 

直接调用函数:

>>> def to_lowercase(input): 
...     return input.lower() 
 
>>> name = "Eric Idle" 
>>> f"{to_lowercase(name)} is funny." 
'eric idle is funny.' 

干脆直接调用方法:

>>> f"{name.lower()} is funny." 
'eric idle is funny.' 

当然也可以是自定义类。假设我们定义下面类:

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!" 

调用方法代码:

>>> new_comedian = Comedian("Eric", "Idle", "74") 
>>> f"{new_comedian}" 
'Eric Idle is 74.' 

str() 和 repr() 方法用于实现以字符串形式表示对象。所以类定义时确保至少包括它们中的一个。如果需要挑选一个,则为 repr(),因为在使用__str__()的地方都可以使用__repr__()。

由__str__()返回的字符串是对象的非正式字符串表示,应该是可读的。由__repr__()返回的字符串是官方表示,应该是明确的(外层多了引号,长度是原来长度+2)。直接调用str()和repr()比直接使用_str__()和_repr__()要好。

缺省情况下使用str函数,但可以使用!r标识明确调用repr:

>>> f"{new_comedian}" 
'Eric Idle is 74.' 
>>> f"{new_comedian!r}" 
'Eric Idle is 74. Surprise!' 

2.2. 多行f-strings

我们可以格式化多行字符串:

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

但需要在每行前面增加f。下面代码不工作:

>>> message = ( 
...     f"Hi {name}. " 
...     "You are a {profession}. " 
...     "You were in {affiliation}." 
... ) 
>>> message 
'Hi Eric. You are a {profession}. You were in {affiliation}.' 

我们看到没有f的行没有被解析。

对于多行我们也可以使用反斜杠进行换行:

>>> message = f"Hi {name}. " \ 
...           f"You are a {profession}. " \ 
...           f"You were in {affiliation}." 
... 
>>> message 
'Hi Eric. You are a comedian. You were in Monty Python.' 

但如何使用三个分号“““:

>>> message = f""" 
...     Hi {name}.  
...     You are a {profession}.  
...     You were in {affiliation}. 
... """ 
... 
>>> message 
'\n    Hi Eric.\n    You are a comedian.\n    You were in Monty Python.\n' 

3. 总结

本文介绍了Python3.6提供的增强字符串格式化方法。通过与之前的两种方法对比,f-string缺省更加简洁、易读。


本文参考链接:https://blog.csdn.net/neweastsun/article/details/100830360