Python中字符串格式化的方法有哪些

這篇文章主要為大家展示了“Python中字符串格式化的方法有哪些”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“Python中字符串格式化的方法有哪些”這篇文章吧。

起步

在 Python 中，提供了很多種字符串格式化的方式，分別是 %-formatting、str.format 和 f-string 。

%- 格式化

這種格式化方式來自于 C 語言風格的 sprintf 形式:

name = "weapon"
"Hello, %s." % name

C 語言的給實話風格深入人心，通過 % 進行占位。

為什么 %-formatting不好

不好的地方在于，如果字符串較長或較多的參數，那么可讀性就變得很差。

str.format 格式化

PEP-3101 帶來了 str.format ，它是對 %-formatting 的改進。它使用正常的函數調用語法，并且可以通過對要轉換為字符串的對象的 __format __() 方法進行擴展。

"Hello, {}. You are {}.".format(name, age)

并支持字典形式傳參，免于位置參數帶來的麻煩：

"Hello, {name}. You are {age}.".format(name=name, age=age)

這兩種方式代碼效果相同，只是第一種方法需要嚴格控制傳入的參數位置，而第二種方法沒有這種限制, 并增加了代碼的可讀性。各種技巧可查看 Format Specification Mini-Language

為什么 str.format() 并不好

雖然它解決了字符串冗長情況下的可讀性，但需要對字典傳參基本是要重寫一遍變量名，不夠優雅。

f-string 格式化

PEP-0498 帶來了 f-string 方式，它從 Python3.6 開始支持。這種方式也是使用 __format__ 協議進行格式化。

name = "Eric"
age = 74
f"Hello, {name}. You are {age}."

語法上與 str.format() 類似，但更為簡潔，當字符串較長時也不會繁瑣。更強大的是它支持任意的表達式。我們可以在花括號內進行四則運算或函數調用等：f"{2 * 6}" 或者 f"{name.lower()} is funny" 。

并且它性能也最好。

幾種格式化方式性能比較

import timeit
def add():
  status = 200
  body = 'hello world'
  return 'Status: ' + str(status) + '\r\n' + body + '\r\n'
def old_style():
  status = 200
  body = 'hello world'
  return 'Status: %s\r\n%s\r\n' % (status, body)
def formatter1():
  status = 200
  body = 'hello world'
  return 'Status: {}\r\n{}\r\n'.format(status, body)
def formatter2():
  status = 200
  body = 'hello world'
  return 'Status: {status}\r\n{body}\r\n'.format(status=status, body=body)
def f_string():
  status = 200
  body = 'hello world'
  return f'Status: {status}\r\n{body}\r\n'
perf_dict = {
  'add': min(timeit.repeat(lambda: add())),
  'old_style': min(timeit.repeat(lambda: old_style())),
  'formatter1': min(timeit.repeat(lambda: formatter1())),
  'formatter2': min(timeit.repeat(lambda: formatter2())),
  'f_string': min(timeit.repeat(lambda: f_string())),
}
print(perf_dict)

結果:

{
  'add': 0.8815229000000002, 
  'old_style': 0.6351808999999999, 
  'formatter1': 0.7536176999999995, 
  'formatter2': 1.2277180999999997, 
  'f_string': 0.4891379000000011
}

f-string 格式化的方式性能最好。

為何 f-string 速度如此快

從指令來看，f'Status: {status}\r\n{body}\r\n' 翻譯成：

 8 LOAD_CONST        3 ('Status: ')
10 LOAD_FAST        0 (status)
12 FORMAT_VALUE       0
14 LOAD_CONST        4 ('\r\n')
16 LOAD_FAST        1 (body)
18 FORMAT_VALUE       0
20 LOAD_CONST        4 ('\r\n')
22 BUILD_STRING       5

正如指令中所示的，f-string 是運行時渲染的，底層中轉成了類似 "Status: " + status+ "\r\n" + body + "\r\n" 的形式。正如 PEP-0498 中提到的:

F-strings provide a way to embed expressions inside string literals, using a minimal syntax. It should be noted that an f-string is really an expression evaluated at run time, not a constant value. In Python source code, an f-string is a literal string, prefixed with 'f', which contains expressions inside braces. The expressions are replaced with their values.

而其他方式則是要先創建字符串常量值，再進行替換之類的操作。

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