Python 使用 format 与 f-string

王茂南

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2019年5月31日07:41:401 3962字阅读13分12秒

摘要这一部分介绍一下 Python 中 format 和 f-string 的使用，这个在训练网络的时候，在输出的时候会大量的使用，所以在这里进行记录。

简介

这一篇会简单介绍一下 Python 中 format 和 f-string 的使用，特别是关于截断长度，保留位数和填充的问题。

format 是在 Python 3 中添加的高级字符串格式化（advanced string formatting）机制，它的表达能力比老式 C 风格的格式字符串要强，且不再使用 % 操作符。我们针对需要调整格式的 Python 值，调用内置的 format 函数，并把这个值所应具备的格式也传给该函数，即可实现格式化。本文主要内容均参考自下面的链接，详细的可以看下面的链接。

f-string 是在 Python 3.6 中添加了一种新的特性，叫做插值格式字符串（interpolated format string，简称 f-string）。新语法特性要求在格式字符串的前面加字母 f 作为前缀，这跟字母 b 与字母 r 的用法类似，也就是分别表示字节形式的字符串与原始的（或者说未经转义的）字符串的前缀。

参考链接 : https://pyformat.info/

format 简单使用

我们首先来介绍以下 format 的原理：系统先把 str.format 方法接收到的每个值传给内置的 format 函数，并找到这个值在字符串里对应的 {}，同时将 {} 里面写的格式也传给 format 函数。

例如系统在处理 value 的时候，传的就是 format(value, '.2f')。然后，系统会把 format 函数所返回的结果写在整个格式化字符串 {} 所在的位置。

简单的使用

首先是关于 format 的简单使用。这里为了演示方便，我们创建一个 template，并使用 format 对 template 来进行格式化（下面的方式可以创建多行的字符串）：

new_template = (
'Today\'s soup is {}, \n'
'buy one get two {} oysters, \n'
'and our special entrée is {}. \n'
)

在定义了 template之后，我们可以使用 format 向这个 template 来填充内容：

指定元素顺序

我们可以指定 format 后面元素的顺序，这样不需要调整 format 后面的内容：

print('{} {}'.format('one','two'))
# allow for re-arranging the order of display
print('{1} {0}'.format('one','two'))

format 指定名称

除了上面使用 0 或是 1 来对应后面 format 内的内容，我们也可以直接指定名称。如下面的例子所示，我们指定名称为 foo 和 bar：

foo = 'foo'
bar = 'bar'
foobar = '{foo}{bar}'.format(foo=foo, bar=bar) # 最好

最终的结果如下所示：

填充和对齐

我们可以在 {} 里写个冒号（:），然后把格式说明符写在冒号的右边，用以规定 format 方法所接收的这个值应该按照怎样的格式来调整。

下面的例子我们来规定 format 方法的填充和对齐方式：

# Padding and Aligning strings
# Align right
print('{:>10}'.format('test'))
# Align left
print('{:10}'.format('test'))
print('{:<10}'.format('test'))
# you can choose the padding character
print('{:_<10}'.format('test'))

四个操作分别对应的是右对齐，左对齐的两种方式和填充.

format 三种对齐方式

下面介绍三种对齐方式，分别是 > 为左对齐，^ 为居中，< 为右对齐。

print("|", "{:*>19}".format(1),"|") # 左对齐
print("|", "{:*^19}".format(10),"|") # 居中对齐
print("|", "{:*<19}".format(100),"|") # 右对齐

我们运行上面的代码，得到如下图所示的结果，可以看到数字出现在不同的位置：

format 填充介绍

我们可以使用不同的字符进行填充，使得输出的结果长度一样。下面我们比较使用「星号」与「空格」分别进行填充：

print('使用 * 填充')
print("|", "{:*^19}".format(1),"|") # 居中对齐
print("|", "{:*^19}".format(10),"|") # 居中对齐
print("|", "{:*^19}".format(100),"|") # 居中对齐
print('使用空格填充')
print("|", "{:^19}".format(1),"|") # 居中对齐
print("|", "{:^19}".format(10),"|") # 居中对齐
print("|", "{:^19}".format(100),"|") # 居中对齐

运行上面的代码，结果如下图所示：

截断操作

截断操作是在小数点(.)后面加上截断的位数。

# Truncating long strings
print('{:.5}'.format('xylophone'))

format 综合应用

我们可以看一个比较综合的使用。这里要做的操作是右对齐，截断5，最后使用_进行填充.

# Combining truncating and padding
# 右对齐, 截断5, 使用_进行填充
print('{:_>10.5}'.format('xylophone'))

format 转义符

如果想把 str 里面的 {} 照原样输出，那么得转义。连写两个 {{}} 表示转义。我们看一下下面的例子：

In [1]: "{{{}}}".format(1)
Out[1]: '{1}'

参考链接：str.format输出花括号本身

format 对数字的操作

正数与小数的简单操作

# number
print('{:d}, {:f}'.format(42,3.141592))

对齐, 填充与截断

# Padding numbers
print('{:_>4d}'.format(10))
# 使用0进行填充
# 0表示使用0进行填充, >表示右对齐, 10表示保留10位, .2表示截取小数点后两位
print('{:0>10.2f}'.format(4.234))
# 对于整数来说
print('{:0>4d}'.format(2))

format 对数字操作的例子

这里综合使用一下上面的内容，这个在训练网络的时候打印模型效果的时候，会经常被使用到。

# Practice
print('Epoch : {:0>2d} | Loss : {:<6.4f} | Train Accuracy : {:<6.2f}'.format(1,2.000,3121))

f-string 格式化

f-string 是在 Python 3.6 中添加了一种新的特性，叫做插值格式字符串（interpolated format string，简称 f-string）。新语法特性要求在格式字符串的前面加字母 f 作为前缀，这跟字母 b 与字母 r 的用法类似，也就是分别表示字节形式的字符串与原始的（或者说未经转义的）字符串的前缀。

f-string 与上面 format 不同的是，f-string 的 {} 里面引用当前 Python 范围内的所有名称，进而达到简化的目的。我们来看一个例子：