Python格式化字符串f-string的使用教程

楔子

在 Python3.6 之前，格式化字符串一般会使用百分号占位符或者 format 函数，举个例子：

name = "古明地觉"
address = "地灵殿"

# 使用百分号占位符格式化字符串
print(
    "我是 ％s, 来自 ％s" ％ (name, address)
)  # 我是 古明地觉, 来自 地灵殿

# 使用format函数格式化字符串
print(
    "我是 {}, 来自 {}".format(name, address)
)  # 我是 古明地觉, 来自 地灵殿

# format 函数还支持关键字参数
print(
    "我是 {name}, 来自 {address}".format(
        address=address, name=name)
)  # 我是 古明地觉, 来自 地灵殿

但是从 3.6 开始，Python 新增了一个格式化字符串的方法，称之为 f-string。f-string 的功能非常强大，可以说是一把 "瑞士军刀"。

name = "古明地觉"
address = "地灵殿"

print(
    f"我是 {name}, 来自 {address}"
)  # 我是 古明地觉, 来自 地灵殿

使用 f-string 需要给字符串增加一个前缀 f，此时 {} 和它里面的内容则不再表示字符串，而是整体作为一个需要单独计算的值或者表达式、或者变量。我们再举个例子：

print(f"1 + 1 = {1 + 1}")  # 1 + 1 = 2
print(
    f"sum([1, 2, 3]) = {sum([1, 2, 3])}"
)  # sum([1, 2, 3]) = 6
print(
    f"{'--'.join(['a', 'b', 'c', 'd'])}"
)  # a--b--c--d

try:
    print(f"{a}")
except Exception as e:
    print(e)  # name 'a' is not defined

# 在f-string中，{} 里面的内容是需要单独计算的
# 可以是常量，比如 {123}、{'hello'} 等等
# 可以是表达式，比如 {1 + 1}、{2 > 1} 等等
# 可以是变量，比如 {a}、{name}，但是变量要定义好
# 而我们上面的 a 没有定义，所以报错

# 或者定义一个变量
a = lambda x: x + 100
print(f"{a}")  # <function <lambda> at 0x000...>
print(f"{a(1)}")  # 101

我们看到 f-string 还是很方便的，并且和 format 功能类似，但是性能要优于 format 函数。

当然 f-string 的功能远没有我们介绍的这么简单，它支持的操作非常多，下面就来逐一介绍。

实现 repr 打印

有时候我们在打印的时候需要带上引号。

name = "古明地觉"

print(name)  # 古明地觉
print("％s" ％ name)  # 古明地觉
# 如果使用 ％r 打印，会带上单引号
print("％r" ％ name)  # '古明地觉'

# 上面类似于 str 和 repr 的区别
print(str(name))  # 古明地觉
print(repr(name))  # '古明地觉'

# 等价于调用 __str__ 和 __repr__
print(name.__str__())  # 古明地觉
print(name.__repr__())  # '古明地觉'

当我们在交互式环境下，不使用 print，而是直接输入变量 name、然后回车，那么会调用 __repr__ 方法。如果使用 print(name)，那么不管在什么环境，都会调用 __str__ 方法。

那么在字符串周围带上一层单引号，有什么意义呢？

birthday = "1995-07-05"
print("select name from where birthday > ％s" ％ birthday)  
print("select name from where birthday > ％r" ％ birthday)  
"""
select name from where birthday > 1995-07-05
select name from where birthday > '1995-07-05'
"""

看到区别了吗？如果是第一个查询，那么肯定是会报错的。重点来了，如何通过 f-string 实现这种效果呢？

birthday = "1995-07-05"

# 我们只需要在打印的内容后面加上一个!r即可
print(f"{birthday!r}")  # '1995-07-05'
print(f"{birthday}")  # 1995-07-05

# "{name}" <==> str(name) <==> name.__str__()
# "{name!r}" <==> repr(name) <==> name.__repr__()

print(f"{'.'.join(['a', 'b', 'c'])}")  # a.b.c
print(f"{'.'.join(['a', 'b', 'c'])!r}")  # 'a.b.c'

# 注意：!r针对的是字符串
# 虽然也可以作用于其它对象，不过没有效果
print(f"{123!r}")  # 123
print(f"{3.14!r}")  # 3.14

# 另外除了 !r，还有 !s 和 !a，只有这三种
# !a 和 !r 类似，!s是默认选择、加不加均可
print(f"{birthday}")  # 1995-07-05
print(f"{birthday!s}")  # 1995-07-05
print(f"{birthday!a}")  # '1995-07-05'
print(f"{birthday!r}")  # '1995-07-05'

来源：https://mp.weixin.qq.com/s/sMzBWW8ba61G5axOlWvfjw