簡介
f-string，亦稱為格式化字符串常量（formatted string literals），是Python3.6新引入的一種字符串格式化方法，該方法源于PEP 498 ?C Literal String Interpolation，主要目的是使格式化字符串的操作更加簡便。f-string在形式上是以
f
或
F
修飾符引領(lǐng)的字符串（
f'xxx'
或
F'xxx'
），以大括號
{}
標明被替換的字段；f-string在本質(zhì)上并不是字符串常量，而是一個在運行時運算求值的表達式：
While other string literals always have a constant value, formatted strings are really expressions evaluated at run time.
（與具有恒定值的其它字符串常量不同，格式化字符串實際上是運行時運算求值的表達式。）
―― Python Documentation
f-string在功能方面不遜于傳統(tǒng)的%-formatting語句和
str.format()
函數(shù)，同時性能又優(yōu)于二者，且使用起來也更加簡潔明了，因此對于Python3.6及以后的版本，推薦使用f-string進行字符串格式化。
用法
此部分內(nèi)容主要參考以下資料：
Python Documentation ?C Formatted String Literals
Python Documentation ?C Format String Syntax
PEP 498 ?C Literal String Interpolation
Python 3's f-Strings: An Improved String Formatting Syntax (Guide)
python3 f-string格式化字符串的高級用法
Python 3: An Intro to f-strings
簡單使用
f-string用大括號
{}
表示被替換字段，其中直接填入替換內(nèi)容：
>>> name = 'Eric'
>>> f'Hello, my name is {name}'
'Hello, my name is Eric'
>>> number = 7
>>> f'My lucky number is {number}'
'My lucky number is 7'
>>> price = 19.99
>>> f'The price of this book is {price}'
'The price of this book is 19.99'
表達式求值與函數(shù)調(diào)用
f-string的大括號
{}
可以填入表達式或調(diào)用函數(shù)，Python會求出其結(jié)果并填入返回的字符串內(nèi)：
>>> f'A total number of {24 * 8 + 4}'
'A total number of 196'
>>> f'Complex number {(2 + 2j) / (2 - 3j)}'
'Complex number (-0.15384615384615388+0.7692307692307692j)'
>>> name = 'ERIC'
>>> f'My name is {name.lower()}'
'My name is eric'
>>> import math
>>> f'The answer is {math.log(math.pi)}'
'The answer is 1.1447298858494002'
引號、大括號與反斜杠
f-string大括號內(nèi)所用的引號不能和大括號外的引號定界符沖突，可根據(jù)情況靈活切換
'
和
"
：
>>> f'I am {"Eric"}'
'I am Eric'
>>> f'I am {'Eric'}'
File "
", line 1
f'I am {'Eric'}'
^
SyntaxError: invalid syntax
若
'
和
"
不足以滿足要求，還可以使用
'''
和
"""
：
>>> f"He said {"I'm Eric"}"
File "
", line 1
f"He said {"I'm Eric"}"
^
SyntaxError: invalid syntax
>>> f'He said {"I'm Eric"}'
File "
", line 1
f'He said {"I'm Eric"}'
^
SyntaxError: invalid syntax
>>> f"""He said {"I'm Eric"}"""
"He said I'm Eric"
>>> f'''He said {"I'm Eric"}'''
"He said I'm Eric"
大括號外的引號還可以使用
\
轉(zhuǎn)義，但大括號內(nèi)不能使用
\
轉(zhuǎn)義：
>>> f'''He\'ll say {"I'm Eric"}'''
"He'll say I'm Eric"
>>> f'''He'll say {"I\'m Eric"}'''
File "
", line 1
SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash
f-string大括號外如果需要顯示大括號，則應(yīng)輸入連續(xù)兩個大括號
{{
和
}}
：
>>> f'5 {"{stars}"}'
'5 {stars}'
>>> f'{{5}} {"stars"}'
'{5} stars'
上面提到，f-string大括號內(nèi)不能使用
\
轉(zhuǎn)義，事實上不僅如此，f-string大括號內(nèi)根本就不允許出現(xiàn)
\
。如果確實需要
\
，則應(yīng)首先將包含
\
的內(nèi)容用一個變量表示，再在f-string大括號內(nèi)填入變量名：
>>> f"newline: {ord('\n')}"
File "
", line 1
SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash
>>> newline = ord('\n')
>>> f'newline: {newline}'
'newline: 10'
多行f-string
f-string還可用于多行字符串：
>>> name = 'Eric'
>>> age = 27
>>> f"Hello!" \
... f"I'm {name}." \
... f"I'm {age}."
"Hello!I'm Eric.I'm 27."
>>> f"""Hello!
... I'm {name}.
... I'm {age}."""
"Hello!\n I'm Eric.\n I'm 27."
自定義格式：對齊、寬度、符號、補零、精度、進制等
f-string采用
{content:format}
設(shè)置字符串格式，其中
content
是替換并填入字符串的內(nèi)容，可以是變量、表達式或函數(shù)等，
format
是格式描述符。采用默認格式時不必指定
{:format}
，如上面例子所示只寫
{content}
即可。
關(guān)于格式描述符的詳細語法及含義可查閱Python官方文檔，這里按使用時的先后順序簡要介紹常用格式描述符的含義與作用：
| 格式描述符 | 含義與作用 |
|---|---|
| < | 左對齊（字符串默認對齊方式） |
| > | 右對齊（數(shù)值默認對齊方式） |
| ^ | 居中 |
數(shù)字符號相關(guān)格式描述符
| 格式描述符 | 含義與作用 |
|---|---|
| + | 負數(shù)前加負號（-），正數(shù)前加正號（+） |
| - | 負數(shù)前加負號（-），正數(shù)前不加任何符號（默認） |
| （空格） | 負數(shù)前加負號（-），正數(shù)前加一個空格 |
注：僅適用于數(shù)值類型。
數(shù)字顯示方式相關(guān)格式描述符
| 格式描述符 | 含義與作用 |
|---|---|
| # | 切換數(shù)字顯示方式 |
注1：僅適用于數(shù)值類型。
注2：
#
對不同數(shù)值類型的作用效果不同，詳見下表：
| 數(shù)值類型 |
不加
#
（默認）
|
加
#
|
區(qū)別 |
|---|---|---|---|
| 二進制整數(shù) |
'1111011'
|
'0b1111011'
|
開頭是否顯示
0b
|
| 八進制整數(shù) |
'173'
|
'0o173'
|
開頭是否顯示
0o
|
| 十進制整數(shù) |
'123'
|
'123'
|
無區(qū)別 |
| 十六進制整數(shù)（小寫字母） |
'7b'
|
'0x7b'
|
開頭是否顯示
0x
|
| 十六進制整數(shù)（大寫字母） |
'7B'
|
'0X7B'
|
開頭是否顯示
0X
|
寬度與精度 相關(guān)格式描述符
| 格式描述符 | 含義與作用 |
|---|---|
width
|
整數(shù)
width
指定寬度
|
0width
|
整數(shù)
width
指定寬度，開頭的
0
指定高位用
0
補足寬度
|
width.precision
|
整數(shù)
width
指定寬度，整數(shù)
precision
指定顯示精度
|
注1：
0width
不可用于復(fù)數(shù)類型和非數(shù)值類型，
width.precision
不可用于整數(shù)類型。
注2：
width.precision
用于不同格式類型的浮點數(shù)、復(fù)數(shù)時的含義也不同：用于
f
、
F
、
e
、
E
和
%
時
precision
指定的是小數(shù)點后的位數(shù)，用于
g
和
G
時
precision
指定的是有效數(shù)字位數(shù)（小數(shù)點前位數(shù)+小數(shù)點后位數(shù)）。
注3：
width.precision
除浮點數(shù)、復(fù)數(shù)外還可用于字符串，此時
precision
含義是只使用字符串中前
precision
位字符。
示例：
>>> a = 123.456
>>> f'a is {a:8.2f}'
'a is 123.46'
>>> f'a is {a:08.2f}'
'a is 00123.46'
>>> f'a is {a:8.2e}'
'a is 1.23e+02'
>>> f'a is {a:8.2%}'
'a is 12345.60%'
>>> f'a is {a:8.2g}'
'a is 1.2e+02'
>>> s = 'hello'
>>> f's is {s:8s}'
's is hello '
>>> f's is {s:8.3s}'
's is hel '
千位分隔符相關(guān)格式描述符
| 格式描述符 | 含義與作用 |
|---|---|
| , | 使用,作為千位分隔符 |
| _ | 使用_作為千位分隔符 |
注1：若不指定
,
或
_
，則f-string不使用任何千位分隔符，此為默認設(shè)置。
注2：
,
僅適用于浮點數(shù)、復(fù)數(shù)與十進制整數(shù)：對于浮點數(shù)和復(fù)數(shù)，
,
只分隔小數(shù)點前的數(shù)位。
注3：
_
適用于浮點數(shù)、復(fù)數(shù)與二、八、十、十六進制整數(shù)：對于浮點數(shù)和復(fù)數(shù)，
_
只分隔小數(shù)點前的數(shù)位；對于二、八、十六進制整數(shù)，固定從低位到高位每隔四位插入一個
_
（十進制整數(shù)是每隔三位插入一個
_
）。
示例：
>>> a = 1234567890.098765
>>> f'a is {a:f}'
'a is 1234567890.098765'
>>> f'a is {a:,f}'
'a is 1,234,567,890.098765'
>>> f'a is {a:_f}'
'a is 1_234_567_890.098765'
>>> b = 1234567890
>>> f'b is {b:_b}'
'b is 100_1001_1001_0110_0000_0010_1101_0010'
>>> f'b is {b:_o}'
'b is 111_4540_1322'
>>> f'b is {b:_d}'
'b is 1_234_567_890'
>>> f'b is {b:_x}'
'b is 4996_02d2'
格式類型相關(guān)格式描述符
基本格式類型
| 格式描述符 | 含義與作用 | 適用變量類型 |
|---|---|---|
s
|
普通字符串格式 | 字符串 |
b
|
二進制整數(shù)格式 | 整數(shù) |
c
|
字符格式，按unicode編碼將整數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)字符 | 整數(shù) |
d
|
十進制整數(shù)格式 | 整數(shù) |
o
|
八進制整數(shù)格式 | 整數(shù) |
x
|
十六進制整數(shù)格式（小寫字母） | 整數(shù) |
X
|
十六進制整數(shù)格式（大寫字母） | 整數(shù) |
e
|
科學計數(shù)格式，以
e
表示
×10^
|
浮點數(shù)、復(fù)數(shù)、整數(shù)（自動轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)） |
E
|
與
e
等價，但以
E
表示
×10^
|
浮點數(shù)、復(fù)數(shù)、整數(shù)（自動轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)） |
f
|
定點數(shù)格式，默認精度（
precision
）是6
|
浮點數(shù)、復(fù)數(shù)、整數(shù)（自動轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)） |
F
|
與
f
等價，但將
nan
和
inf
換成
NAN
和
INF
|
浮點數(shù)、復(fù)數(shù)、整數(shù)（自動轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)） |
g
|
通用格式，小數(shù)用
f
，大數(shù)用
e
|
浮點數(shù)、復(fù)數(shù)、整數(shù)（自動轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)） |
G
|
與
G
等價，但小數(shù)用
F
，大數(shù)用
E
|
浮點數(shù)、復(fù)數(shù)、整數(shù)（自動轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)） |
%
|
百分比格式，數(shù)字自動乘上100后按
f
格式排版，并加
%
后綴
|
浮點數(shù)、整數(shù)（自動轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)） |
常用的特殊格式類型：標準庫
datetime
給定的用于排版時間信息的格式類型，適用于
date
、
datetime
和
time
對象
| 格式描述符 | 含義 | 顯示樣例 |
|---|---|---|
%a
|
星期幾（縮寫） |
'Sun'
|
%A
|
星期幾（全名） |
'Sunday'
|
%w
|
星期幾（數(shù)字，
0
是周日，
6
是周六）
|
'0'
|
%u
|
星期幾（數(shù)字，
1
是周一，
7
是周日）
|
'7'
|
%d
|
日（數(shù)字，以
0
補足兩位）
|
'07'
|
%b
|
月（縮寫） |
'Aug'
|
%B
|
月（全名） |
'August'
|
%m
|
月（數(shù)字，以
0
補足兩位）
|
'08'
|
%y
|
年（后兩位數(shù)字，以
0
補足兩位）
|
'14'
|
%Y
|
年（完整數(shù)字，不補零） |
'2014'
|
%H
|
小時（24小時制，以
0
補足兩位）
|
'23'
|
%I
|
小時（12小時制，以
0
補足兩位）
|
'11'
|
%p
|
上午/下午 |
'PM'
|
%M
|
分鐘（以
0
補足兩位）
|
'23'
|
%S
|
秒鐘（以
0
補足兩位）
|
'56'
|
%f
|
微秒（以
0
補足六位）
|
'553777'
|
%z
|
UTC偏移量（格式是
±HHMM[SS]
，未指定時區(qū)則返回空字符串）
|
'+1030'
|
%Z
|
時區(qū)名（未指定時區(qū)則返回空字符串） |
'EST'
|
%j
|
一年中的第幾天（以
0
補足三位）
|
'195'
|
%U
|
一年中的第幾周（以全年首個周日后的星期為第0周，以
0
補足兩位）
|
'27'
|
%w
|
一年中的第幾周（以全年首個周一后的星期為第0周，以
0
補足兩位）
|
'28'
|
%V
|
一年中的第幾周（以全年首個包含1月4日的星期為第1周，以
0
補足兩位）
|
'28'
|
綜合示例
>>> a = 1234
>>> f'a is {a:^#10X}' # 居中，寬度10位，十六進制整數(shù)（大寫字母），顯示0X前綴
'a is 0X4D2 '
>>> b = 1234.5678
>>> f'b is {b:<+10.2f}' # 左對齊，寬度10位，顯示正號（+），定點數(shù)格式，2位小數(shù)
'b is +1234.57 '
>>> c = 12345678
>>> f'c is {c:015,d}' # 高位補零，寬度15位，十進制整數(shù)，使用,作為千分分割位
'c is 000,012,345,678'
>>> d = 0.5 + 2.5j
>>> f'd is {d:30.3e}' # 寬度30位，科學計數(shù)法，3位小數(shù)
'd is 5.000e-01+2.500e+00j'
>>> import datetime
>>> e = datetime.datetime.today()
>>> f'the time is {e:%Y-%m-%d (%a) %H:%M:%S}' # datetime時間格式
'the time is 2018-07-14 (Sat) 20:46:02'
lambda表達式
f-string大括號內(nèi)也可填入lambda表達式，但lambda表達式的
:
會被f-string誤認為是表達式與格式描述符之間的分隔符，為避免歧義，需要將lambda表達式置于括號
()
內(nèi)：
>>> f'result is {lambda x: x ** 2 + 1 (2)}'
File "
", line 1
(lambda x)
^
SyntaxError: unexpected EOF while parsing
>>> f'result is {(lambda x: x ** 2 + 1) (2)}'
'result is 5'
>>> f'result is {(lambda x: x ** 2 + 1) (2):<+7.2f}'
'result is +5.00 '
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