python系列：f-string格式化输出

今天就带着大家开始我们——Python学习的第十二课，Python基础之格式化输出。

1、f-string简介
  python3.6引入了一种新的字符串格式化方式：f-tring格式化字符串。从%s格式化到format格式化再到f-string格式化，格式化的方式越来越直观，f-string的效率也较前两个高一些，使用起来也比前两个简单一些。
  同时值得注意的是，f-string就是在format格式化的基础之上做了一些变动，核心使用思想和format一样，因此大家可以学习完%s和format格式化，再来学习f-string格式化。https://blog.csdn.net/weixin_41261833/article/details/103796759

2、f-string的常见使用方式
2.1 基本使用
① f-string用大括{ }表示被替换字段，其中直接填入替换内容即可。

>>> name = "Huang Wei"
>>> f"Hello, my name is {name}"
'Hello, my name is Huang Wei'

>>> num = 2
>>> f"I have {num} apples"
'I have 2 apples'

>>> price = 95.5
>>> f"He has {price}$"
'He has 95.5$'

2.2 表达式求值与函数调用
① f-string的大括号{ }可以填入表达式或调用函数，Python会求出其结果并填入返回的字符串内。

>>> f"They have {2+5*2} apples"
'They have 12 apples'

>>> name = "Huang Wei"
>>> f"my name is {name.lower()}"
'my name is huang wei'

>>> import math
>>> f"Π的值为{math.pi}"
'Π的值为3.141592653589793'

② f-string中使用lambda匿名函数：可以做复杂的数值计算

>>> aa = 123.456
>>> f"{(lambda x:x*5-2)(aa):.2f}"
'615.28'

>>> bb = 8
>>> cc = 2
>>> f"{(lambda x,y:x+y)(bb,cc)}"
'10'

说明：注意语法格式的写法，第一个小括号表示的是lambda表达式，第二个小括号表示给lambda表达式传入参数。

2.3 f-string中引号使用存在的问题
① f-string大括号内使用的引号不能和大括号外的引号定界符引号冲突，需根据情况灵活切换使用单引号、双引号、单三引号、双三引号。

>>> f'I am {"Huang Wei"}'
'I am Huang Wei'

>>> f'''I am {'Huang Wei'}'''
'I am Huang Wei'

>>> f"""I am {'Huang Wei'}"""
'I am Huang Wei'

>>> f"""I am {"Huang Wei"}"""
'I am Huang Wei'

>>> f'I am {'Huang Wei'}'
  File "<stdin>", line 1
    f'I am {'Huang Wei'}'
                 ^
SyntaxError: invalid syntax

注意：只要大括号内外的引号不同，就没有问题。但是大括号中只能是但引号和 双引号 ，大括号外的引号定界符引号可以使用单引号、双引号、单三引号、双三引号。

② 大括号外的引号还可以使用\转义，但大括号内不能使用\转义。

>>> f"he\'ll go to {'shang hai'}"
"he'll go to shang hai"

>>> f"""he introduces himself {"I\'m Tom"}"""
  File "<stdin>", line 1
SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash

>>> f"""he introduces himself {"I'm Tom"}"""
"he introduces himself I'm Tom"

2.4 f-string中大括号使用存在的问题
① f-string大括号外如果需要显示大括号，则应输入连续两个大括号{{ }}；大括号内需要引号，使用引号即可。

>>> f"5{'{apples}'}"
'5{apples}'

>>> f"{{5}}{'apples'}"
'{5}apples'

2.5 f-string填充
① 什么是填充？
  概念：当我们指定了字符串最终的长度的时候，如果现有的字符串没有那么长，那么我们就用某种字符（填充字符）来填满这个长度，这就是“填充”。

② 演示代码如下：默认使用空格填充

>>> name = "Huang Wei"
>>> f"{name:>20}"
'           Huang Wei'

>>> f"{name:<20}"
'Huang Wei           '

>>> f"{name:^20}"
'     Huang Wei      '

③ 用指定字符进行填充

>>> name = "Huang Wei"
>>> f"{name:_>20}"
'___________Huang Wei'

>>> f"{name:_<20}"
'Huang Wei___________'

>>> f"{name:_^20}"
'_____Huang Wei______'

注意：填充分为左填充、右填充、居中填充。左填充表示在字符串左侧填充，右填充表示在字符串右侧填充，居中填充表示在字符串左右两侧对称填充。>表示左填充，<表示右填充，^表示居中填充。记忆方法：括号口朝左边，就表示左填充；括号口朝右边，就表示右填充。

2.6 f-string数字符号相关格式描述符：仅针对数值有效

>>> a = 12
>>> b = -25
>>> f"{a:+}"
'+12'
>>> f"{b:+}"
'-25'

>>> f"{a:-}"
'12'
>>> f"{b:-}"
'-25'

>>> f"{a: }"
' 12'
>>> f"{b: }"
'-25'

结论如下：

2.7 f-string宽度与精度相关格式描述符：保留小数点位数
① 语法格式如下

② 演示代码如下

>>> a = 123.456
# 只指定width
>>> f"{a:10}"
'   123.456'
# 只指定0width
>>> f"{a:010}"
'000123.456'
# 使用width.precision
>>> f"{a:8.1f}"
'   123.5'
>>> f"{a:8.2f}"
'  123.46'
>>> f"{a:.2f}"
'123.46'
# 在width后面，直接加f，表示补足小数点后的位数至默认精度6
>>> f"{a:2f}"
'123.456000'

2.8 f-string截断与填充的结合使用
  当需要格式化的数据类型是“字符串”的时候，才会发生截断。截断的含义，以及发生截断的条件，都可以可参考我文章开头提到的文章。

>>> a = "Hello"
# 当发生截断的时候，如果不指定填充符，默认使用空格填充
>>> f"{a:10.3}"
'Hel       '
# 在发生截断的时候，使用指定的填充符
>>> f"{a:_>10.3}"
'_______Hel'
>>> f"{a:_<10.3}"
'Hel_______'

2.9 f-string针对date、datetime和time对象，进行年月日、时分秒等信息提取

>>> from datetime import *
# today()返回本地时间的一个date对象
>>> a = date.today()
>>> a
datetime.date(2020, 2, 1)
>>> f"{a:%Y-%m-%d}"
'2020-02-01'

说明：针对date、datetime和time对象，进行年月日、时分秒等提取，我们直接可以使用datetime模块中的方法就可以解决。这里讲述这个知识点，只是为了说明f-string处理date、datetime和time对象的一种可行思路。关于datatime模块的讲解，可以参考我的连载文章：https://blog.csdn.net/weixin_41261833/article/details/103895079

3、综合案例：使用%、format、f-string打印九九乘法表

① %s方式

for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print("%s*%s=%s" % (j,i,j*i),end=" ")
    print("\n")

结果如下：

② format方式

for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print("{0}*{1}={2}".format(j,i,j*i),end=" ")
    print("\n")

结果如下：

③ f-string方式

for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print(f"{j}*{i}={j*i}",end=" ")
    print("\n")

结果如下：