1术语描述

• str.format()方法通过字符串中的花括号{}来识别替换字段(replacement field)，从而完成字符串的格式化。
• 替换字段：由字段名(field name)和转换字段(conversion field)以及格式说明符(format specifier)组成，即一般形式为{字段名!转换字段:格式说明符}。
• 字段名：分为简单字段名(simple field name)和复合字段名(compound field name)。
• 而转换字段和格式说明符都是可选的。

2简单字段名

2.1 简单字段名的说明

• 简单字段名有三种写法：
• 省略不写{}
• 数字{十进制非负整数}
• 变量名{合法的Python标识符}

2.2 省略字段名

• 花括号内省略字段名，传递位置参数。
• 替换字段形式：{}
• 注意：花括号个数可以少于位置参数的个数，反之会报错。

下面来看一个示例

# 省略字段名传递位置参数
print('小孩：{}，我要吃{}。'.format('妈妈','柚子'))

# 花括号个数可以少于位置参数的个数
print('妈妈：要得{}，吃几个，两个够吗？'.format('幺儿', '吃', '够吗？'))

# 花括号个数多于位置参数的个数则会报错
# print('妈妈：要得{}，吃几个，两个{}'.format('幺儿'))
# IndexError: Replacement index 1 out of range for positional args tuple

2.3 数字形式的简单字段名

可以通过数字形式的简单字段名传递位置参数。

• 数字必须是大于等于0的整数。
• 带数字的替换字段可以重复使用。
• 数字形式的简单字段名相当于把 format 中的所有位置参数整体当作一个元组，通过字段名中的数字进行取值。
• 即 {0} 等价于 tuple[0]，所以花括号内的数字不能越界。

下面来看一个示例

# 通过数字形式的简单字段名传递位置参数
print('小孩：{0}，我要吃{1}。'.format('妈妈','柚子'))

# 数字形式的简单字段名可以重复使用
print('妈妈：要得幺儿{0}吃几个{0}两个够吗？'.format(','))

# 体会把所有位置参数整体当成元组来取值
print('小孩：够了，谢谢妈妈，妈妈真好。我还要吃{0}、{1}、{4}、{3}、{2}'.format('榴莲', '臭豆腐', '皮蛋', '鲱鱼罐头', '螺狮粉'))

# 尝试一下越界错误
# print('{1}'.format('错误用法'))
# IndexError: tuple index out of range

2.4 变量名形式的简单字段名

使用变量名形式的简单字段名传递关键字参数。

• 关键字参数的位置可以随意调换。

下面来看一个例子

# 使用变量名形式的简单字段名传递关键字参数
print('{sakura}:{naruto}，你一定要把{sasuke}带回来。'.format(sakura='小樱', naruto='鸣人', sasuke='佐助'))

# 关键字参数的顺序可以随意调换
print('{sakura}:{naruto}，你一定要把{sasuke}带回来。'.format(naruto='鸣人', sakura='小樱', sasuke='佐助'))

2.5 简单字段名的混合使用

• 混合使用数字形式和变量名形式的字段名，可以同时传递位置参数和关键字参数。
• 关键字参数必须位于位置参数之后。
• 混合使用时可以省略数字。
• 省略字段名{}不能和数字形式的字段名{非负整数}同时使用。

下面来看一个示例

# 混合使用数字形式和变量名形式的字段名
# 可以同时传递位置参数和关键字参数
print('这是一个{0}，开始很{1}，结局很{ending}。'.format('冷笑话', '恐怖', ending='凄惨'))

# 但是关键字参数必须位于位置参数之后
# print('这是一个{0}，开始很{1}，结局很{ending}。'.format('冷笑话', ending='凄惨', '恐怖'))
"""
SyntaxError: positional argument follows keyword argument
"""

# 数字也可以省略
print('这是一个{}，开始很{}，结局很{ending}。'.format('冷笑话', '恐怖', ending='凄惨'))

# 但是省略字段名不能和数字形式的字段名同时出现
# print('这是一个{0}，开始很{}，结局很{ending}。'.format('冷笑话', '恐怖', ending='凄惨'))
"""
ValueError: cannot switch from automatic field numbering to manual field specification
"""

2.6 使用元组和字典传参

str.format()方法还可以使用*元组和**字典的形式传参，两者可以混合使用。位置参数、关键字参数、*元组和**字典也可以同时使用，但是要注意，位置参数要在关键字参数前面，*元组 要在 **字典前面。

下面我们来看一个示例

# 使用元组传参
infos = '钢铁侠', 66, '小辣椒'
print('我是{}，身价{}亿。'.format(*infos))
print('我是{2}，身价{1}亿。'.format(*infos))

# 使用字典传参
venom = {'name': '毒液', 'weakness': '火'}
print('我是{name}，我怕{weakness}。'.format(**venom))

# 同时使用元组和字典传参
hulk = '绿巨人', '拳头'
captain = {'name': '美国队长', 'weapon': '盾'}
print('我是{}, 我怕{weapon}。'.format(*hulk, **captain))
print('我是{name}, 我怕{1}。'.format(*hulk, **captain))

# 同时使用位置参数、元组、关键字参数、字典传参
# 注意：
# 位置参数要在关键字参数前面
# *元组要在**字典前面
tup = '鹰眼',
dic = {'weapon': '箭'}
text = '我是{1}，我怕{weakness}。我是{0}，我用{weapon}。'
text = text.format(*tup, '黑寡妇', weakness='男人', **dic)
print(text)

3. 复合字段名

3.1 复合字段名的说明

• 同时使用了数字和变量名两种形式的字段名就是复合字段名。
• 复合字段名支持两种操作符：
   []方括号
   .点号

3.2 .点号的使用

3.2.1 传递位置参数

• 替换字段形式：{数字.属性名}
• 只有一个替换字段的时候可以省略数字

下面来看一个例子

# 复合字段名中使用点号传递对象属性
class Person:
    def __init__(self, name, addr):
        self.name = name
        self.addr = addr

p = Person('辣妹子', '重庆')

# 点号用法：传递位置参数
print('我是{0.name}，家在{0.addr}。'.format(p))

# 当只有一个替换字段的时候可以省略数字
print('{.name}辣！'.format(p))

3.2.2 传递关键字参数

• 替换字段形式：{关键字参数名.属性名}

下面来看一个例子

# 点号用法：传递关键字参数
print('我是{girl.name}，家在{girl.addr}。'.format(girl=p))
# 和上一句等价
print('我是{p.name}，家在{p.addr}。'.format(p=p))

3.3 [] 方括号的使用

3.3.1 传递位置参数

• 用列表传递位置参数
• 用元组传递位置参数
• 用字典传递位置参数

下面来看一个示例

# 方括号用法：用列表传递位置参数
infos = ['阿星', 9527]
food = ['霸王花', '爆米花']
print('我叫{0[0]}，警号{0[1]}，爱吃{1[0]}。'.format(infos, food))

# 方括号用法：用元组传递位置参数
food = ('僵尸', '脑子')
print('我叫{0[0]}，年龄{1}，爱吃{0[1]}。'.format(food, 66))

# 方括号用法：用字典传递位置参数
dic = dict(name='阿星', pid=9527)
print('我是{[name]}！'.format(dic))
# 多个替换字段，不能省略数字
print('我是{0[name]}，警号{0[pid]}。'.format(dic))

3.3.2 传递关键字参数

• 用列表传递关键字参数
• 用元组传递关键字参数
• 用字典传递关键字参数

# 方括号用法：传递关键字参数
names = ['皮卡丘']
dic = {'name': '妙蛙花'}
skills = ('十万伏特', '飞叶快刀')
text = '我是{names[0]}，我会{skills[0]}。我是{dic[name]}，我会{skills[1]}。'
text = text.format(names=names, skills=skills, dic=dic)
print(text)

4. 转换字段

转换字段 conversion field 的取值有三种，前面要加 !：

• s：传递参数之前先对参数调用 str()
• r：传递参数之前先对参数调用 repr()
• a：传递参数之前先对参数调用 ascii()

ascii() 函数类似 repr() 函数，返回一个可以表示对象的字符串。但是对于非 ASCII 字符，使用 \x，\u 或者 \U 转义。

看下面一个示例

name = "洛克·李"
print('I am {!s}!'.format(name))
print('I am {!r}!'.format(name))
print('I am {!a}!'.format(name))
"""
输出结果：
I am 洛克·李!
I am '洛克·李'!
I am '\u6d1b\u514b\xb7\u674e'!
"""

5. 格式说明符

• 在替换字段中，格式说明符前面有一个冒号 :
{字段名!转换字段:格式说明符}
• 其中格式说明符本身可以是一个字段名，比如：

print('{0:{1}}'.format(3.14159, '.4f'))
"""
3.1416
"""

5.1 标准格式说明符的格式

如果不通过重写__format__方法来进行自定义的话，标准格式说明符的形式如下。其中方括号是可选的。
[[fill]align][sign][#][0][width][grouping_option][.precision][type]
中文形式可以写作：
[[填充]对齐方式][正负号][#][0][宽度][分组选项][.精度][类型码]

为了方便后面使用，这个我们先将类型码列举出来

类型	说明
b	二进制
c	character，即ascii码所对应的字符
d	十进制
e	科学记数法(e)
E	科学记数法(E)
f	浮点数，默认保留小数点后六位，四舍五入
F	与浮点数一样，只是会将nan转换成NAN，inf转换成INF
g	当整数部分大于六位有效数字时，采用科学记数法（e）;反之，保留六位有效数字，五舍六入
G	当整数部分大于六位有效数字时，采用科学记数法（E）;反之，保留六位有效数字，五舍六入
n	跟 g 一样，只不过用本地化的分隔符来分隔数字
s	字符串
o	八进制
x	十六进制（abcdef）
X	十六进制（ABCDEF）
%	百分比

5.2 填充与对齐方式

填充：

• 只能是一个字符
• 不指定默认用空格填充
• 如果指定填充字符，则必须要同时指定对齐方式

对齐方式的取值：

• <：左对齐
• >：右对齐
• ^：居中
• =：在正负号（如果有的话）和数字之间填充，该对齐选项仅对数字类型有效。它可以输出类似 +0000120这样的字符串。

注意：如果不给定最小宽度 width，对齐方式毫无意义。

5.3 正负号

正负号选项仅对数字类型生效
取值有三种：

• +正数前面添加正号，负数前面添加负号
• - 仅在负数前面添加负号（默认行为）
• 空格：正数前面需要添加一个空格，以便与负数对齐

# 正负号
print('{:填=+8.2f}'.format(3.14159))
print('{:充=+8.2f}'.format(-3.14159))
print('{:填=+8.2f}'.format(0))
print('{:充=+8.2f}'.format(-0))
"""
输出结果
+填填填3.14
-充充充3.14
+填填填0.00
+充充充0.00
"""

5.4 # 号

#号：

• #b给二进制数加上 0b 前缀
• #o给八进制数加上 0o 前缀
• #x给十六进制数加上 0x 前缀
• #X给十六进制数加上 0X 前缀

比如：

# 二进制
print('二进制:{:>#20b}'.format(11))
# 八进制
print('八进制:{:>#20o}'.format(11))
# 十六进制
print('十六进制:{:>#18x}'.format(11))
print('十六进制:{:>#18X}'.format(11))
"""
输出结果
二进制:              0b1011
八进制:                0o13
十六进制:               0xb
十六进制:               0XB
"""

5.5 最小宽度

最小宽度 width：

• 如果不指定，最小字段宽度由内容决定，与内容相等（即：不填充）
• 如果最小宽度前面有一个前导 0，意味着用 0 填充，这等价于指定了 0= 的填充和对齐方式

比如：

print('{:=04}'.format(11))
# 等价于
print('{:0=4}'.format(11))

5.6 分组选项

分组选项 grouping_option 的取值有两种：

• 逗号 , ：使用逗号对数字以千为单位进行分隔。n 类型的数字可以使用本地化的分隔符。

n 类型在本机无法使用分组选项 ,

# n 类型使用本地化的分组选项 ,
# print('数字：{0:,n}'.format(6666))
"""
ValueError: Cannot specify ',' with 'n'.
"""

# 使用 d 类型确实是可以的
print('数字：{:,d}'.format(587666))
"""
输出结果
587,666
"""

• 下划线 _：使用下划线对浮点数和 d 类型的整数以千为单位进行分隔。对于 b、o、x 和 X 类型，每四位插入一个下划线，其他类型都会报错。

# 分组选项 _ 作用于 b 类型
print('数字：{0:_b}'.format(0b100111011))
"""
数字：1_0011_1011
"""

# 分组选项 _ 作用于 o 类型
print('数字：{0:_o}'.format(0o426754316))
"""
数字：4_2675_4316
"""

# 分组选项 _ 作用于 x 类型
print('数字：{0:_x}'.format(0x2a846e98d))
"""
数字：2_a846_e98d
"""

# 分组选项 _ 作用于 X 类型
print('数字：{0:_X}'.format(0X2a846e98d))
"""
数字：2_A846_E98D
"""

# 分组选项 _ 作用于其他类型（比如 n 类型）
# print('字符串：{0:_n}'.format(1234567))
"""
ValueError: Cannot specify '_' with 'n'.
"""

5.7 精度

• 精度指定了小数点后面要展示多少位小数
• 对于非数字类型，精度指定了最大字段宽度
• 整数类型不能指定精度

# 对于非数字类型，精度指定最大字段宽度
print('{0:.3}'.format('妈妈，我要吃柚子'))
"""
妈妈，
"""
# 整数类型不能指定精度
# print('{:.3d}'.format(666))
"""
ValueError: Precision not allowed in integer format specifier
"""

5.8 类型码

类型码可以分为三大类：

• 字符串类型
• 整数类型
• 浮点数类型

5.8.1 字符串类型

• s 字符串类型。这是字符串的默认类型，可以省略。
• None 不指定类型。同 s 类型。

# s 类型
print('{0:s}'.format('妈妈，我要吃柚子'))
# s 类型可以省略
print('{0:}'.format('妈妈，我要吃柚子'))

5.8.2 整数类型

• b 二进制。
• c 字符。把整数转换为相应的 Unicode 字符，然后再打印。
• d 十进制整数。
• o 八进制数。
• x 十六进制数，a 到 f 小写。
• X 十六进制数，A 到 F 大写。
• None 不指定类型，与 d 相同。

# b 类型：二进制
print('{0:b}'.format(97))
# c 类型：把整数转换成 unicode 字符
print('{:c}'.format(97))
# d 类型：十进制整数
print('{:d}'.format(97))
print('{:}'.format(97))
# o 类型：八进制数
print('{:o}'.format(97))
# x 类型：十六进制数，a到f小写
print('{:x}'.format(97))
# X 类型：十六进制数，A到F大写
print('{:X}'.format(97))
"""
1100001
a
97
97
141
61
61
"""

5.8.3 浮点数类型

• e 科学记数法，用 e 来表示指数。默认精度为 6 位
• E 与 e 相同，但是使用大写的 E 表示指数。
• f 定点记法，默认精度为 6。
• F 定点记法，同 f，但是会把 nan 转换成 NAN，把 inf 转换成 INF
• g 通用 general 格式。自动转换到 e 或者 f 格式，具体的转换规则在此省略。正无穷、负无穷、正零、负零和非数字分别显示为 inf，-inf，0，-0，nan。指定精度为 0 时等价于精度为 1。默认精度为 6 位。
• G 通用 general 格式。自动转换到 E 或者 F 格式，转换规则同上，相应表示方式换成大写。
• n 数字 number 类型。跟 g 一样，只不过用本地化的分隔符来分隔数字。
• % 百分号类型。会将数字乘以 100，然后以 f 定点 fixed-point 格式显示，最后加上一个百分号 %。
• None 不指定类型。输出效果类似调用 str() 函数。

# e 类型
print('{:e}'.format(1234567.1234567))
# E 类型
print('{:E}'.format(1234567.1234567))
# 修改精度为 10 位
print('{:.10E}'.format(1234567.1234567))

# f 类型
print('{:f}'.format(1234567.1234567))
# F 类型
nan = float('nan')
inf = float('inf')
print('{:F}\n{:F}'.format(nan, inf))

# g 类型
print('{:g}'.format(1234567.1234567))
print('{:g}'.format(1234.1234))

# G 类型
print('{:G}'.format(1234567.1234567))
print('{:G}'.format(1234.1234))

# n 类型
print('{:n}'.format(1234567.1234567))
print('{:n}'.format(1234.1234))

# % 类型
print('{:%}'.format(1))

"""
1.234567e+06
1.234567E+06
1.2345671235E+06
1234567.123457
NAN
INF
1.23457e+06
1234.12
1.23457E+06
1234.12
1.23457e+06
1234.12
100.000000%
"""

6. 补充说明

• 输出花括号需要用花括号本身来转义

# 打印花括号需要使用花括号转义
print('{{我在{}等你}}'.format('老九学堂'))
"""
{我在老九学堂等你}
"""

• 对象可以自定义格式说明符来替换标准格式说明符，比如 datetime 类。

from datetime import datetime
print("今天是: {0:%Y-%m-%d %H:%M:%S}".format(datetime.now()))
"""
今天是: 2020-01-02 11:48:34
"""