### Python格式化字符串详解
#### 一、引言
在Python中，字符串的格式化是一项常用的功能，它允许我们以一种灵活且可控制的方式将变量插入到字符串中。早期版本的Python主要依靠`%`操作符来实现字符串的格式化，而从Python 2.6开始，`format()`方法作为一种更为强大和灵活的方法被引入。此外，从Python 3.6起，还增加了一种新的字符串格式化方式——f-string（格式化字符串文字），它进一步简化了字符串格式化的步骤。
#### 二、`%`操作符
`%`操作符是一种较早的字符串格式化方式，它类似于C语言中的printf风格。其基本语法如下：
```python
formatted_string = 'format_string' % values
```
例如，如果要打印一个包含元组的字符串，我们需要确保正确地指定元组元素的个数：
```python
c = (1, 2)
s1 = '坐标:%s' % c # 这样会抛出TypeError
s2 = '坐标:%s' % (c,) # 需要将元组c放在括号内以确保只有一个参数
print(s2) # 输出：坐标:(1, 2)
```
#### 三、`.format()`方法
`.format()`方法是Python 2.6之后引入的一种新的字符串格式化方式，它提供了更多的灵活性和强大的功能。基本语法如下：
```python
formatted_string = 'format_string'.format(values)
```
与`%`操作符相比，`.format()`方法具有以下优势：
1. **更清晰的语法**：`.format()`方法使得字符串格式化的过程更加直观易读。
2. **更多的控制选项**：提供更多的控制选项，比如对齐方式、填充字符等。
3. **支持复杂的数据结构**：可以轻松处理复杂的嵌套数据结构。
下面是一些使用`.format()`方法的示例：
1. **默认传值**
```python
print("name:{}, age:{}".format("tom", 18)) # 输出：name:tom, age:18
```
2. **通过位置传值**
```python
data = ['tom', 18]
print("name:{0}, age:{1}".format(*data)) # 输出：name:tom, age:18
```
3. **通过关键字传值**
```python
data = {"name": "tom", "age": 18}
print("name:{name}, age:{age}".format(**data)) # 输出：name:tom, age:18
```
4. **通过下标传值**
```python
data = ['tom', 18]
print("{0[0]} is {0[1]} years old".format(data)) # 输出：tom is 18 years old
```
5. **通过对象属性**
```python
class Person(object):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def __str__(self):
return "name:{self.name}, age:{self.age}".format(self=self)
p = Person("tom", 18)
print(str(p)) # 输出：name:tom, age:18
```
6. **设置精度和类型**
```python
a = "{:.2f}".format(3.1415926) # 设置保留两位小数
print(a) # 输出：3.14
```
7. **设置千位分隔符**
```python
a = "{:,}".format(1234567890) # 添加逗号作为千位分隔符
print(a) # 输出：1,234,567,890
```
#### 四、f-string（格式化字符串文字）
f-string是Python 3.6引入的一种新的字符串格式化方式，它使得字符串格式化变得更加简洁明了。f-string的基本语法是在字符串前加上`f`或`F`，并在大括号`{}`中引用变量名。
例如：
```python
name = "tom"
age = 10
a = f"name: {name}, age: {age}" # 使用f-string格式化
print(a) # 输出：name: tom, age: 10
```
可以看到，f-string不仅让代码更加简洁，而且提高了代码的可读性。
### 总结
本文介绍了Python中几种常用的字符串格式化方法：`%`操作符、`.format()`方法以及f-string。每种方法都有其适用场景，选择哪种方法取决于具体的需求和个人偏好。对于新项目或升级后的项目，建议使用`.format()`方法或f-string，因为它们提供了更多的灵活性和更强的功能。
