Python format()函数高级字符串格式化详解

文章目录

• Python `format()`函数高级字符串格式化详解
• • 一、`format()`函数基础用法
  • • 1. 基本语法
    • 2. 三种基本使用方式
    • • (1) 位置参数
      • (2) 索引参数
      • (3) 命名参数
  • 二、数字格式化
  • • 1. 基本数字格式化语法
    • 2. 常用数字格式化示例
    • 3. 对齐与填充
  • 三、字符串格式化
  • • 1. 字符串对齐与截断
    • 2. 填充与对齐结合
  • 四、高级格式化技巧
  • • 1. 访问对象属性
    • 2. 访问字典元素
    • 3. 访问列表元素
    • 4. 动态格式化
  • 五、特殊格式化
  • • 1. 大括号转义
    • 2. 日期时间格式化
    • 3. 自定义格式化
  • 六、性能比较
  • • 1. 各种格式化方式对比
    • 2. 何时使用`format()`
  • 七、实际应用案例
  • • 案例1：生成报表
    • 案例2：日志格式化
  • 八、总结

Python format()函数高级字符串格式化详解

format()是Python中功能强大的字符串格式化工具，它提供了比传统%格式化更灵活、更强大的方式来处理字符串格式化。下面我将从基础到高级全面讲解format()函数的使用方法。

一、format()函数基础用法

1. 基本语法

\"模板字符串\".format(参数1, 参数2, ...)

2. 三种基本使用方式

(1) 位置参数

print(\"{}的{}成绩是{}\".format(\"张三\", \"数学\", 95))# 输出: 张三的数学成绩是95

(2) 索引参数

print(\"{0}的{2}成绩是{1}\".format(\"张三\", 95, \"数学\"))# 输出: 张三的数学成绩是95

(3) 命名参数

print(\"{name}的{subject}成绩是{score}\".format( name=\"李四\", subject=\"英语\", score=88))# 输出: 李四的英语成绩是88

二、数字格式化

1. 基本数字格式化语法

\"{:[填充][对齐][符号][宽度][,][.精度][类型]}\".format(数字)

2. 常用数字格式化示例

格式化需求 格式字符串 示例代码 输出结果 保留2位小数 {:.2f} \"{:.2f}\".format(3.14159) 3.14 千分位分隔 {:,} \"{:,}\".format(1234567) 1,234,567 百分比显示 {:.2%} \"{:.2%}\".format(0.4567) 45.67% 十六进制 {:x} \"{:x}\".format(255) ff 二进制 {:b} \"{:b}\".format(10) 1010 科学计数法 {:.2e} \"{:.2e}\".format(123456) 1.23e+05

3. 对齐与填充

格式化需求 格式字符串 示例代码 输出结果 右对齐(默认) {:10} \"{:10}\".format(123) 123 左对齐 {:<10} \"{:<10}\".format(123) 123 居中对齐 {:^10} \"{:^10}\".format(123) 123 用0填充 {:010} \"{:010}\".format(123) 0000000123 用*填充 {:*^10} \"{:*^10}\".format(123) ***123****

# 综合示例：银行金额显示amount = 1234567.8912print(\"账户余额: {:,.2f}元\".format(amount))# 输出: 账户余额: 1,234,567.89元

三、字符串格式化

1. 字符串对齐与截断

格式化需求 格式字符串 示例代码 输出结果 右对齐 {:>10} \"{:>10}\".format(\"hello\") hello 左对齐 {:<10} \"{:<10}\".format(\"hello\") hello 居中对齐 {:^10} \"{:^10}\".format(\"hello\") hello 截断字符串 {:.3} \"{:.3}\".format(\"hello\") hel

2. 填充与对齐结合

# 表格格式化示例data = [(\"苹果\", 5.5, 10), (\"香蕉\", 3.2, 8), (\"橙子\", 4.8, 15)]for item in data: print(\"{:5.2f}元 库存: {:03d}\".format(*item)) # 输出:# 苹果 单价: 5.50元 库存: 010# 香蕉 单价: 3.20元 库存: 008# 橙子 单价: 4.80元 库存: 015

四、高级格式化技巧

1. 访问对象属性

class Person: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = agep = Person(\"王五\", 30)print(\"{0.name}今年{0.age}岁\".format(p))# 输出: 王五今年30岁

2. 访问字典元素

data = {\"name\": \"赵六\", \"score\": 92}print(\"学生{name}的成绩是{score}\".format(**data))# 输出: 学生赵六的成绩是92

3. 访问列表元素

items = [\"手机\", \"电脑\", \"平板\"]print(\"产品1: {0[0]}, 产品2: {0[1]}\".format(items))# 输出: 产品1: 手机, 产品2: 电脑

4. 动态格式化

# 根据条件动态设置格式for num in [123, 12345, 1234567]: print(\"{:{align}{width},}\".format(num, align=\">\", width=10)) # 输出:# 123# 12,345# 1,234,567

五、特殊格式化

1. 大括号转义

# 显示大括号本身print(\"{{}}是format使用的括号\".format())# 输出: {}是format使用的括号

2. 日期时间格式化

from datetime import datetimenow = datetime.now()print(\"{:%Y-%m-%d %H:%M:%S}\".format(now))# 输出: 2023-08-15 14:30:45 (当前时间)

3. 自定义格式化

class Temperature: def __init__(self, celsius): self.celsius = celsius def __format__(self, format_spec): if format_spec == \"f\": return f\"{self.celsius * 9/5 + 32:.1f}°F\" return f\"{self.celsius:.1f}°C\"temp = Temperature(25)print(\"温度: {:f}\".format(temp)) # 输出: 温度: 77.0°Fprint(\"温度: {}\".format(temp)) # 输出: 温度: 25.0°C

六、性能比较

1. 各种格式化方式对比

格式化方式 Python版本 可读性 性能 功能 %格式化 所有版本 一般 快 有限 str.format() 2.6+ 好 中 强大 f-string 3.6+ 最好 最快 强大

2. 何时使用format()

✅ 适合场景：

• Python 2.6到3.5版本
• 需要复用格式模板
• 复杂的格式化需求
• 需要动态格式字符串

❌ 不适合场景：

• Python 3.6+简单格式化(用f-string更好)
• 极高性能要求的场景

七、实际应用案例

案例1：生成报表

# 销售报表生成sales_data = [ (\"笔记本电脑\", 12, 5999.99), (\"智能手机\", 25, 3999.50), (\"平板电脑\", 8, 2999.00)]# 表头print(\"{:10} {:>15} {:>15}\".format( \"产品名称\", \"销售数量\", \"单价\", \"总金额\"))print(\"-\" * 60)# 表格内容for product, quantity, price in sales_data: total = quantity * price print(\"{:10d} {:>15,.2f} {:>15,.2f}\".format( product, quantity, price, total))# 输出示例:# 产品名称  销售数量 单价 总金额# ------------------------------------------------------------# 笔记本电脑 12 5,999.99 71,999.88# 智能手机  25 3,999.50 99,987.50# 平板电脑 8 2,999.00 23,992.00

案例2：日志格式化

def log_message(level, message): timestamp = datetime.now().strftime(\"%Y-%m-%d %H:%M:%S\") print(\"[{:<5}] {:<20} {}\".format(level, timestamp, message))log_message(\"INFO\", \"系统启动完成\")log_message(\"ERROR\", \"文件打开失败\")# 输出示例:# [INFO ] 2023-08-15 14:45:30 系统启动完成# [ERROR] 2023-08-15 14:46:12 文件打开失败

八、总结

format()函数核心要点：

1. 基本用法：位置参数{}、索引参数{0}、命名参数{name}
2. 数字格式化：
   • 精度控制：{:.2f}
   • 千分位：{:,}
   • 对齐填充：{:0>10}
3. 字符串格式化：对齐{:<10}、截断{:.5}
4. 高级特性：
   • 访问对象属性{obj.attr}
   • 动态格式{:{width}}
   • 自定义__format__方法
5. 特殊格式：日期时间、大括号转义

format()提供了Python中最强大、最灵活的字符串格式化能力，特别适合需要复杂格式控制的场景。虽然Python 3.6+引入了更简洁的f-string，但在需要复用格式模板或兼容旧版本Python时，format()仍然是不可或缺的工具。