Python 字符串格式化（% 操作符）

对于学过其他编程语言（尤其是 C/C++）的 Python 新手来说，心中难免会有一个疑问：​​Python 中有 printf 吗？​​如果你回答“有 print，但没有 printf”，这只算答对了一半，甚至可以说是答错了。

那么，Python 中究竟有没有 printf 呢？O(∩_∩)O哈哈~的确没有，但 printf 的功能 Python 却有。为此，字符串类重载了取模运算符“%”，以实现字符串的格式化。

1

工作原理

​​“%”代表格式符（也叫占位符），​​​表示格式化操作，其​​语法规则​​如下：

%[(name)][flags][width].[precision]typecode

• (name)：可选，用于选择指定的 key。
• flags：可选，表示辅助符号（例如：+、0 等）。
• width：可选，占有宽度。
• .precision：可选，小数点后保留的位数。
• typecode：必选，类型码（例如：%d 对应的就是 d）。

为了明确以上概念，用一张图来介绍下它的​​工作原理：​​

在这个图中，格式符“%”的左侧（绿色虚线部分）是所谓的格式字符串，其右侧（橙色虚线部分）是一个包含实际内容的元组，它会被插入到格式字符串中。

格式字符串包含占位符，在这里有两个 - “%10s”和“%8.2f”：

• 第一个占位符“%10s”表示字符串格式，用于元组的第一个值（即：“apple”）。该值将被打印为 10 个字符，由于“apple”仅包含 5 个字符，因此会在其前面填充 5 个空格。
• 第二个占位符“%8.2f”表示浮点数格式，用于元组的第二个值（即：6.056）。“%”之后是字符串应包含的总位数（即：8，包括了小数点和所有数字），随后的“.2”表示浮点数的精度为 2 位，最后一个字符“f”代表“float”。

根据输出结果可知，“apple”前面的确有 5 个空格。而 6.056 为保留 2 位小数进行了四舍五入（变为了 6.06），为满足 8 个字符，所以数字前面添加了 4 个空格。

2

还有些什么？

有意思吧，快来用程序实际验证一下：

>>> print('fruit:%10s, price:%8.2f' % ('apple', 6.056))
fruit:     apple, price:    6.06

不出意外，和上面分析的完全一致！但需要注意的是，​​格式化不是 print 函数的一部分。​​

​​Tip：​​如果仔细查看示例，你会发现我们向 print 函数传递了一个格式化的字符串。或者换句话说：如果格式符“%”应用于一个字符串，它也将返回一个字符串，我们只不过是把这个字符串传递给了 print 函数。

所以，也可以先创建一个格式化的字符串，并将它分配给一个变量，然后将这个变量传递给 print 函数：

>>> s = 'fruit:%10s, price:%8.2f' % ('apple', 6.056)
>>> print(s)
fruit:     apple, price:    6.06

因此，格式化是属于字符串的，而非 print 函数。

3

格式化符号

Python 支持多种格式化符号，​​每一种都代表着不同的数据类型：​​

根据上面的原理，使用起来会很容易：

# 浮点指数格式
>>> print('%10.3e' % 35.04567)
 3.505e+01
>>> print('%10.3E' % 35.04567)
 3.505E+01

# 无符号整数（八进制）
>>> print('%10o' % 15)
        17
>>> print('%10.3o' % 15)
       017

# 无符号整数（十六进制）
>>> print('%5x' % 47)
   2f
>>> print('%5.4x' % 47)
 002f
>>> print('%5.4X' % 47)
 002F

# 字符 %
>>> print('sign: %%' % ())
sign: %

4

辅助符号

除了上面介绍的用法之外，“%”也经常会和辅助符号一起使用：

来看一些简单的示例：

# 十六进制数
>>> num = 50
>>> print('hex is %x' % num)
hex is 32
>>> print('hex is %X' % num)
hex is 32
>>> print('hex is %#x' % num)
hex is 0x32
>>> print('hex is %#X' % num)
hex is 0X32

# 正数前显示加号（+）
>>> print('%+d' % 20)
+20

# 数字前面填充空格或者 0
>>> print('% 5d' % 5)
    5
>>> print('%05d' % 5)
00005
>>> print('%05d' % -5)
-0005

# m.n 浮点数
>>> pi = 3.141592653
>>> print('pi is %.4f' % pi)
pi is 3.1416

# 指定宽度和对齐
>>> name = 'Waleon'
>>> age = 18
>>> print('name:%10s, age:%10d' %(name, age))
name:    Waleon, age:        18
>>> print('name:%-10s, age:%-10d' %(name, age))
name:Waleon    , age:18
>>> print('name:%*s, age:%*d' %(10, name, 10, age))
name:    Waleon, age:        18
>>>

# dict 参数
>>> person = {'name':'Waleon', 'age':18}
>>> print('%(name)s is %(age)d' % person)
Waleon is 18

也许有人会问：既然有了 str.format()，为什么还要介绍“%”？好吧，我来告诉你：

从 Python 2.6 之后，​​应该尽量使用 str.format() 方法，而不是这种老格式。​​不幸的是，“%”在 Python 3.x 中仍然可用，而且还被广泛使用。所以呢，这就是要介绍它的原因。当在一些 Python 代码中遇到它时，最起码要能够理解它，是吧！但也许在将来的某一天，这种老式格式会被删除，因此还是建议多使用 str.format()。

·END·
 

高效程序员

谈天 · 说地 · 侃代码 · 开车

长按识别二维码，解锁更多精彩内容