字符串格式化

Python
string
字符串的格式化方法
Published

September 5, 2025

Python 提供了多种字符串格式化的方法，每种方法都有其特点和适用场景。以下是目前最主流和常用的几种字符串格式化方式的详细介绍：

四种方法

1. f-string (Formatted String Literals) - 推荐（Python 3.6+）

f-string 是目前最推荐、最高效且最简洁的字符串格式化方法。它在字符串前加上 f 或 F，并在大括号 {} 中直接嵌入表达式。

基本语法：

f"字符串内容 {变量或表达式} 更多内容"

示例：

name = "Alice"
age = 30
score = 95.5

# 基本用法
message = f"Hello, {name}! You are {age} years old."
print(message)  # 输出: Hello, Alice! You are 30 years old.

# 可以直接计算
calculation = f"Next year you will be {age + 1} years old."
print(calculation)  # 输出: Next year you will be 31 years old.

# 格式化数字（保留小数位）
result = f"Your score is {score:.2f}"
print(result)  # 输出: Your score is 95.50

# 调用函数
greeting = f"Hello, {name.upper()}!"
print(greeting)  # 输出: Hello, ALICE!

优点： * 性能最好：编译时解析，运行时直接使用。 * 语法简洁：代码可读性强。 * 功能强大：支持表达式、函数调用、格式化等。

2. .format() 方法（Python 2.7+, 3.x）

这是在 f-string 出现之前最推荐的方法，使用 str.format() 方法进行格式化。

基本语法：

"字符串内容 {位置或名称} 更多内容".format(值1, 值2, ...)

示例：

name = "Bob"
age = 25

# 按位置
message1 = "Hello, {}! You are {} years old.".format(name, age)
print(message1)  # 输出: Hello, Bob! You are 25 years old.

# 指定位置（索引从0开始）
message2 = "Hello, {0}! You are {1} years old. Welcome, {0}!".format(name, age)
print(message2)  # 输出: Hello, Bob! You are 25 years old. Welcome, Bob!

# 使用关键字参数
message3 = "Hello, {name}! You are {age} years old.".format(name="Charlie", age=35)
print(message3)  # 输出: Hello, Charlie! You are 35 years old.

# 混合使用
message4 = "Hello, {0}! You are {age} years old.".format("David", age=40)
print(message4)  # 输出: Hello, David! You are 40 years old.

# 格式化数字
pi = 3.14159
formatted_pi = "Pi is approximately {:.2f}".format(pi)
print(formatted_pi)  # 输出: Pi is approximately 3.14

优点： * 功能强大，灵活性高。 * 在 Python 3.6 之前是首选方法。

3. % 格式化（旧式格式化）

这是 Python 早期使用的格式化方法，类似于 C 语言的 printf。

基本语法：

"字符串内容 %s %d %f" % (值1, 值2, 值3)

常用占位符： * %s：字符串 * %d：整数 * %f：浮点数 * %.2f：保留两位小数的浮点数

示例：

name = "Eve"
age = 28
height = 1.75

message = "Hello, %s! You are %d years old and %.2f meters tall." % (name, age, height)
print(message)  # 输出: Hello, Eve! You are 28 years old and 1.75 meters tall.

缺点： * 语法相对繁琐，容易出错（如括号和逗号）。 * 类型不安全，如果类型不匹配会报错。 * 性能不如 f-string 和 .format()。

注意： 官方已不推荐使用此方法，建议使用 f-string 或 .format()。

4. Template Strings（模板字符串）

适用于需要安全替换的场景，比如用户输入的模板。

基本语法：

from string import Template

template = Template("Hello, $name! You are $age years old.")
result = template.substitute(name="Frank", age=33)

示例：

from string import Template

# 定义模板
t = Template("Hello, $name! Welcome to $place.")

# 填充数据
result = t.substitute(name="Grace", place="Python World")
print(result)  # 输出: Hello, Grace! Welcome to Python World.

# 也可以使用字典
data = {"name": "Henry", "place": "the party"}
result2 = t.substitute(data)
print(result2)  # 输出: Hello, Henry! Welcome to the party.

优点： * 安全性高：不会执行任意代码，适合处理不受信任的输入。 * 语法简单。

缺点： * 功能相对有限，不支持复杂的表达式。

总结与建议

方法 推荐程度 适用场景
f-string ⭐⭐⭐⭐⭐ 绝大多数情况下的首选，简洁高效。
.format() ⭐⭐⭐⭐ 需要向后兼容旧版本 Python 时使用。
% 格式化 ⭐ 不推荐，仅用于维护旧代码。
Template ⭐⭐⭐ 需要安全替换用户提供的模板时。

最佳实践： * 新项目一律使用 f-string，它是最现代、最高效的方式。 * 理解 .format() 的用法，以便阅读旧代码。 * 避免使用 % 格式化。 * 在需要安全性的场景下考虑 Template。

%格式化

虽然它已被 f-string 和 .format() 方法取代，不再推荐用于新代码，但理解它对于阅读和维护旧代码仍然非常重要。

% 格式化的基本语法

"格式化字符串 %占位符" % (值1, 值2, ...)
  • 格式化字符串：包含普通文本和 % 开头的占位符。
  • %：连接符，左边是格式化字符串，右边是要插入的值（可以是单个值或元组）。
  • 占位符：定义了值的类型和格式。

常用的占位符

占位符 含义 示例
%s 字符串 (String) "Name: %s" % "Alice"
%d 有符号十进制整数 (Decimal) "Age: %d" % 30
%f 浮点数 (Float) "Price: %f" % 9.99
%x 十六进制整数 (小写) "%x" % 255 → ff
%X 十六进制整数 (大写) "%X" % 255 → FF
%o 八进制整数 "%o" % 64 → 100
%e 科学计数法 (小写) "%e" % 1000 → 1.000000e+03
%E 科学计数法 (大写) "%E" % 1000 → 1.000000E+03
%g 根据值自动选择 %f 或 %e "%g" % 0.0001 → 0.0001
%G 根据值自动选择 %f 或 %E "%G" % 1000000 → 1e+06
%% 字面意义上的 % 符号 "Discount: %d%%" % 10 → Discount: 10%

格式化修饰符

占位符可以包含修饰符来控制输出的格式：

%[flags][width][.precision]type

  • flags (可选标志):

    • -：左对齐（默认是右对齐）。
    • +：为数字显示正负号。
    • 0：用 0 填充空白（通常与 width 一起使用）。
    • 空格：为正数预留一个空格位置。
    • #：为八进制加 0o，十六进制加 0x 或 0X。

  • width (可选宽度): 指定最小字段宽度。如果内容不足，用空格填充。

  • .precision (可选精度): 对于浮点数，指定小数点后的位数；对于字符串，指定最大字符数。

  • type (类型): 上面表格中的类型字符（s, d, f 等）。

详细示例

name = "Alice"
age = 30
price = 19.99
pi = 3.1415926
large_num = 1234567.89

# 1. 基本用法
print("Hello, %s!" % name)  # Hello, Alice!

# 2. 多个值 (必须使用元组)
print("Name: %s, Age: %d" % (name, age))  # Name: Alice, Age: 30

# 3. 浮点数格式化
print("Price: %.2f" % price)      # Price: 19.99 (保留2位小数)
print("Pi: %.4f" % pi)            # Pi: 3.1416 (保留4位小数，自动四舍五入)
print("Pi: %.0f" % pi)            # Pi: 3 (不保留小数)

# 4. 指定宽度 (右对齐)
print("Name: %10s" % name)        # Name:      Alice (总宽10，右对齐)
print("Age: %5d" % age)           # Age:    30 (总宽5，右对齐)

# 5. 左对齐
print("Name: %-10s End" % name)   # Name: Alice      End

# 6. 填充零
print("Age: %05d" % age)          # Age: 00030

# 7. 显示正负号
print("Temp: %+d" % age)          # Temp: +30
print("Temp: %+d" % -age)         # Temp: -30

# 8. 字符串截断
long_name = "Alexander"
print("Short: %.5s" % long_name)  # Short: Alexa (最多5个字符)

# 9. 使用字典 (更清晰，推荐)
person = {"name": "Bob", "age": 25, "city": "NYC"}
print("Name: %(name)s, Age: %(age)d, City: %(city)s" % person)
# Name: Bob, Age: 25, City: NYC

# 10. 科学计数法
print("Large: %e" % large_num)    # Large: 1.234568e+06
print("Large: %.2E" % large_num)  # Large: 1.23E+06

# 11. 显示百分号
discount = 15
print("Discount: %d%%" % discount) # Discount: 15%