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Python格式化字符串(格式化输出)

我们在《第一个Python程序——在屏幕上输出文本》中讲到过 print() 函数的用法,这只是最简单最初级的形式,print() 还有很多高级的玩法,比如格式化输出,这就是本节要讲解的内容。

熟悉C语言 printf() 函数的读者能够轻而易举学会 Python print() 函数,它们是非常类似的。

print() 函数使用以%开头的转换说明符对各种类型的数据进行格式化输出,具体请看下表。

表 1 Python 转换说明符
转换说明符 解释
%d、%i 转换为带符号的十进制整数
%o 转换为带符号的八进制整数
%x、%X 转换为带符号的十六进制整数
%e 转化为科学计数法表示的浮点数(e 小写)
%E 转化为科学计数法表示的浮点数(E 大写)
%f、%F 转化为十进制浮点数
%g 智能选择使用 %f 或 %e 格式
%G 智能选择使用 %F 或 %E 格式
%c 格式化字符及其 ASCII 码
%r 使用 repr() 函数将表达式转换为字符串
%s 使用 str() 函数将表达式转换为字符串

转换说明符(Conversion Specifier)只是一个占位符,它会被后面表达式(变量、常量、数字、字符串、加减乘除等各种形式)的值代替。

【实例】输出一个整数:
age = 8
print("C语言中文网已经%d岁了!" % age)
运行结果:
C语言中文网已经8岁了!

在 print() 函数中,由引号包围的是格式化字符串,它相当于一个字符串模板,可以放置一些转换说明符(占位符)。本例的格式化字符串中包含一个%s说明符,它最终会被后面的 age 变量的值所替代。

中间的%是一个分隔符,它前面是格式化字符串,后面是要输出的表达式。

当然,格式化字符串中也可以包含多个转换说明符,这个时候也得提供多个表达式,用以替换对应的转换说明符;多个表达式必须使用小括号( )包围起来。请看下面的例子:
name = "C语言中文网"
age = 8
url = "http://c.biancheng.net/"
print("%s已经%d岁了,它的网址是%s。" % (name, age, url))
运行结果:

C语言中文网已经8岁了,它的网址是http://c.biancheng.net/。

总之,有几个占位符,后面就得跟着几个表达式。

指定最小输出宽度

当使用表1中的转换说明符时,可以使用下面的格式指定最小输出宽度(至少占用多少个字符的位置):
  • %10d 表示输出的整数宽度至少为 10;
  • %20s 表示输出的字符串宽度至少为 20。

请看下面的演示:
n = 1234567
print("n(10):%10d." % n)
print("n(5):%5d." % n)

url = "http://c.biancheng.net/python/"
print("url(35):%35s." % url)
print("url(20):%20s." % url)
运行结果:
n(10):   1234567.
n(5):1234567.
url(35):     http://c.biancheng.net/python/.
url(20):http://c.biancheng.net/python/.
从运行结果可以发现,对于整数和字符串,当数据的实际宽度小于指定宽度时,会在左侧以空格补齐;当数据的实际宽度大于指定宽度时,会按照数据的实际宽度输出。

你看,这里指定的只是最小宽度,当数据的实际宽度足够时,指定的宽度就没有实际意义了。

指定对齐方式

默认情况下,print() 输出的数据总是右对齐的。也就是说,当数据不够宽时,数据总是靠右边输出,而在左边补充空格以达到指定的宽度。Python 允许在最小宽度之前增加一个标志来改变对齐方式,Python 支持的标志如下:

Python 支持的标志
标志 说明
- 指定左对齐
+ 表示输出的数字总要带着符号;整数带+,负数带-
0 表示宽度不足时补充 0,而不是补充空格。

几点说明:
  • 对于整数,指定左对齐时,在右边补 0 是没有效果的,因为这样会改变整数的值。
  • 对于小数,以上三个标志可以同时存在。
  • 对于字符串,只能使用-标志,因为符号对于字符串没有意义,而补 0 会改变字符串的值。

请看下面的代码:
n = 123456
# %09d 表示最小宽度为9,左边补0
print("n(09):%09d" % n)
# %+9d 表示最小宽度为9,带上符号
print("n(+9):%+9d" % n)

f = 140.5
# %-+010f 表示最小宽度为10,左对齐,带上符号
print("f(-+0):%-+010f" % f)

s = "Hello"
# %-10s 表示最小宽度为10,左对齐
print("s(-10):%-10s." % s)
运行结果:
n(09):000123456
n(+9):  +123456
f(-+0):+140.500000
s(-10):Hello     .

指定小数精度

对于小数(浮点数),print() 还允许指定小数点后的数字位数,也即指定小数的输出精度。

精度值需要放在最小宽度之后,中间用点号.隔开;也可以不写最小宽度,只写精度。具体格式如下:

%m.nf
%.nf

m 表示最小宽度,n 表示输出精度,.是必须存在的。

请看下面的代码:
f = 3.141592653
# 最小宽度为8,小数点后保留3位
print("%8.3f" % f)
# 最小宽度为8,小数点后保留3位,左边补0
print("%08.3f" % f)
# 最小宽度为8,小数点后保留3位,左边补0,带符号
print("%+08.3f" % f)
运行结果:
   3.142
0003.142
+003.142

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