Python中格式化字符串输出的方式有哪些

Python格式化输出

Python是一种面向对象、解释型语言，允许开发者选择多种方式来输出其结果。字符串格式化输出是表达和展示程序输出的有用方式。Python提供多种字符串格式化方法。其基本功能为使输出值符合指定格式或样式。下面介绍Python的几种格式化字符串的方式及用法。

1. 格式化字符串使用百分号（ %）

Python中最初的字符串格式化使用百分号（%）作为占位符，指示需要替换成实际值的位置。这种 % 操作符可以在很多不同的值类型中使用，包括字符串、整数、浮点数和元组。

以下是一个简单的 % 方法字符串格式化示例：

name = "Tom"
age = 16
print("My name is %s and I am %d years old." % (name, age))

输出结果：

My name is Tom and I am 16 years old.

在这个例子中，我们使用了字符串中的占位符 `%s` 和 `%d`，分别用于替代字符串和数字值。如此，位置和值就对应起来。如果有多个待替换的值，需要将这些值放在括号中，并使用逗号分隔。

2. 使用 format() 方法格式化字符串

Python 2.6 之后添加了一个新的字符串格式化方法，称作字符串的format()方法。可以使用大括号（{}）代替百分号（%）占位符，更加容易读懂和掌握。

以下是 format() 方法字符串格式化示例：

name = "Tom"
age = 16
print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))

输出结果：

My name is Tom and I am 16 years old.

使用 format() 方法格式化字符串可以非常灵活地控制输出的结果。甚至可以使用数字参数设置要占用的位置并控制对齐。例如，使用 `{0:10}` 将选项放在第一位，并且总共占10个位置。 以下示例展示了如何使用format()方法格式化字符串，使其更加美观。

print("{0:10} | {1:10}".format("Item", "Price"))
print("{0:10} | {1:10}".format("-"*10, "-"*10))
print("{0:10} | {1:10.2f}".format("Toy", 12.73))
print("{0:10} | {1:10.2f}".format("Milk", 5.78))

输出结果：

Item       | Price     
---------- | ----------
Toy        |      12.73
Milk       |       5.78

3. 使用 f-string（格式化字符串字面值）

Python 3.6 之后添加了 f-string（格式化字符串字面值）语法。当使用 f-string 格式化字符串时，可以在 {} 内嵌入任何表达式，并可以访问变量和运行任何表达式的代码。可以高效地编写可读性更高的代码，代码更为简洁，易于理解。

以下是 f-string（格式化字符串字面量）字符串格式化示例：

name = "Tom"
age = 16
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")

输出结果：

My name is Tom and I am 16 years old.

f-string（格式化字符串字面量）的优点在于其简化了代码并且具有更高的可读性。相对于其他字符串格式化方式，在需要处理复杂表达式时，在行数上更高效率。

4. 使用 Template 类

Python 还提供了一种使用 Template 类的方式进行字符串格式化。使用该方法需要先读取字符串模板，然后将变量替换为对应的值，如果不需要处理复杂的逻辑，那么该方法的执行效率最高。

以下是 Template 类字符串格式化示例：

from string import Template

name = "Tom"
age = 16
message = Template("My name is $name and I am $age years old.")
print(message.substitute(name=name, age=age))

输出结果：

My name is Tom and I am 16 years old.

与其他方法不同，Template 方法使用了花括号数对的结构，需要使用 $ 符号标记占位符位置，并在执行时将实际值传入。

总结

Python 中格式化字符串输出的方式有很多，其中包括使用百分号（%）、使用 format() 方法格式化字符串、使用 f-string 格式化字符串、使用 Template 类等等。 另外，我们还可以通过使用格式规范来控制输出样式，如对齐、数值位数等，将输出结果更加美观。掌握不同的字符串格式化方法，使我们能够选择最适合自己需求的方式，写出高效且易于理解的程序。