f-string 高效的字符串格式化

f-string，称为格式化字符串常量（formatted string literals），是Python3.6新引入的一种字符串格式化方法，该方法源于PEP 498 – Literal String Interpolation，主要目的是使格式化字符串的操作更加简便。
python中常用有3种字符串格式化的方法：

• 占位符 例如 print("my name is " % "hanmeimei")
  
• format  例如 print("my name is {}".format("hanmeimei"))
  
• f-string  例如 print(f"my name is {'hanmeimei'}")
  

其中f-string是推荐的最清晰，效率最高的方法。本篇主要讲解f-string常见的使用方法。
语法

f-string采用content:format} 设置字符串格式，其中 content 是替换并填入字符串的内容，可以是变量、表达式、函数等，format 是格式描述符，可以省略。
Python f-string 格式化字符串的完整格式说明是通过冒号（:）后面的格式规范符来实现的。这个格式化规范符可以用来控制数字、字符串、时间日期等数据类型的输出格式。以下是完整的格式说明，包括常见的格式化选项及其用法。

1. f"{expression:{flags}{width}{precision}{type}}"

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• expression: 要格式化的值（例如数字、字符串等）。
  
• flags: 用于指定填充方式、对齐方式等。
  
• width: 输出的最小宽度。如果输出的值宽度小于指定的宽度，则会进行填充。
  
• precision: 用于控制浮动点数的小数点精度或其他数值精度。
  
• type: 用于指定格式类型，例如浮动点数、整数、字符串等。
  

简单使用
f-string用大括号 {} 表示被替换字段，其中直接填入替换内容：

1. >>> name = 'Eric'
2. >>> f'Hello, my name is {name}'
3. 'Hello, my name is Eric'
5. >>> number = 7
6. >>> f'My lucky number is {number}'
7. 'My lucky number is 7'
9. >>> price = 19.99
10. >>> f'The price of this book is {price}'
11. 'The price of this book is 19.99'

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注意：不管变量的类型是什么，最后都会得到字符串类型的结果
使用方法

宽度控制

使用f-string最常见的就是控制变量精度和输出宽度
格式描述符含义与作用width整数 width 指定宽度0width：整数 width 指定宽度，开头的 0 指定高位用 0 补足宽度width.precision整数 width 指定宽度，整数 precision 指定显示精度以圆点为分割，圆点之前控制输出宽度，原点之后控制输出精度。
控制输出宽度，不管是数值类型和字符串类型都可以。语法：f"{变量: 宽度}"

• 指定宽度小于变量宽度：正常输出
  
• 指定宽度大于变量宽度：输出指定宽度，以空格补齐。字符串右补齐，数值左补齐
  

1. >>> a = 3.1415926
2. # 变量宽度9，指定宽度20，数值左补齐
3. >>> print(f"{a:20}")
4.            3.1415926
5. >>> print(len(f"{a:20}"))
6. 20
9. >>> c = "hello world"
11. >>> print(f"{c:5}")
12. hello world
14. >>> print(f"{c:25}")
15. hello world         
17. # 变量只有11个字符串，指定宽度为25，输出长度为25，以空格补齐
18. >>> print(len(f"{c:25}"))
19. 25

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有一个特别使用f"{变量: 0宽度}"，在宽度前面加0可以实现变量显示前面用0补齐

1. >>> a = 3.1415926
3. >>> print(f"{a:020}")
4. 000000000003.1415926
5. >>>

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精度控制

数值
整型和浮点数使用f-string可以控制输出的精度。语法是 f"{变量: .4f}"，其中4f是指小数点后的位数，可以实现精度截断或扩充。其中截断的规则是四舍五入，扩充是将精度增加到指定位数

1. >>> a = 3.1415926
3. >>> print(f"{a:.4f}")
4. 3.1416
6. >>> b = 100
8. >>> print(f"{b}")
9. '100'
11. >>> print(f"{b:.6f}")
12. '100.000000'
13. >>>

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字符串
字符串同样可以控制输出精度，使用语法** f"{变量:.4s}"**, 其中4s指字符串的长度，s可以省略，可以实现截断，但不会填充。设置的长度大于变量长度，输出仍然是变量的长度。

1. >>> c = "hello world"
3. >>> print(f"{c:.2}")
4. he
6. >>> print(f"{c:.10s}")
7. hello worl
8.    
9. >>> print(f"{c:.5s}")
10. hello
12. # 精度超出长度不会填充
13. >>> print(f"{c:.20s}")
14. hello world
16. >>> print(len(f"{c:.20s}"))
17. 11

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可以同时控制宽度和精度

1. >>> a = 3.1415926
2. >>> print(f"{a:14.4f}")
3.         3.1416
5. >>> c = "hello world"
6. >>> print(f"{c:25.4s}")
7. hell

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对齐

对齐是指输出时当指定宽度大于变量宽度时如何显示，可以选择的包括：
<ul>>: 右对齐
>> c = "hello world"# 设置宽度之后就会出现空格填充，字符串默认右填充即左对齐>>> print(f"{c:20}")hello world         >>> print(len(f"{c:20}"))20>>> print(f"{c:20}")         hello world>>> print(f"{c:^20}")    hello world     [/code]填充


在对齐时默认使用空格填充，也可以使用指定字符填充。使用语法 **f"{变量: 填充字符20}")---------hello world>>> >>> print(f"{c:-^20}")----hello world----->>> print(f"{c:*^20}")****hello world*****>>> print(f"{c:0^20}")0000hello world00000[/code]数据格式

类型标识符 (type) 类型标识符决定了如何表示和格式化数值、字符串等常见数据类型。常见的类型标识符包括：

• s: 字符串。
  
• b: 二进制整数格式
  
• d: 十进制整数（整数）
  
• o: 八进制整数格式
  
• x: 十六进制小写。
  
• X: 十六进制大写。
  
• c: 字符格式，按unicode编码将整数转换为对应字符
  
• f: 浮动点数（默认的浮动点数）。
  
• e: 科学计数法表示浮动点数。
  
• g: 科学计数法或浮动点数（根据精度选择合适格式）。
  
• %: 百分比格式，将浮动点数乘以 100 并附加 % 符号。
  

数值转十进制

1. >>> c = "hello world"
3. # 设置宽度之后就会出现空格填充，字符串默认右填充即左对齐
4. >>> print(f"{c:20}")
5. hello world         
7. >>> print(len(f"{c:20}"))
8. 20
10. >>> print(f"{c:<20}")
11. hello world         
12. >>>
14. >>> print(f"{c:>20}")
15.          hello world
17. >>> print(f"{c:^20}")
18.     hello world     

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进制转换

1. >>> c = "hello world"
3. >>> print(f"{c:<20}")
4. hello world         
6. >>> print(f"{c:-<20}")
7. hello world---------
9. >>> print(f"{c:->20}")
10. ---------hello world
11. >>>
12. >>> print(f"{c:-^20}")
13. ----hello world-----
15. >>> print(f"{c:*^20}")
16. ****hello world*****
18. >>> print(f"{c:0^20}")
19. 0000hello world00000

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默认不添加进制的前缀，使用# 可以添加

1. >>> value = 0xff
2. >>> value
3. 255
4. >>> print(f"{value:d}")
5. 255

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变量转浮点数

1. >>> a = 378297640000
2. >>>
4. # 10转2
5. >>> print(f"{a:b}")
6. 101100000010100010010111110010001000000
8. # 10转8
9. >>> print(f"{a:d}")
10. 378297640000
12. # 10转16
13. >>> print(f"{a:x}")
14. 58144be440

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将整数转换为unicode编码对应字符

1. >>> a = 378297640000
3. >>> print(f"{a:#b}")
4. 0b101100000010100010010111110010001000000
6. >>> print(f"{a:#d}")
7. 378297640000
9. >>> print(f"{a:#x}")
10. 0x58144be440
12. >>> print(f"{a:#X}")
13. 0X58144BE440

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科学计数法

1. >>> value = 0xff
3. >>> print(f"{value:f}")
4. 255.000000
5. >>>

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百分号
将浮动点数乘以 100 并附加 % 符号

1. >>> a = 69
2. >>> print(f"{a:c}")
3. E
4. >>> a = 290
5. >>> print(f"{a:c}")
6. Ģ
7. >>> a = 2736
8. >>> print(f"{a:c}")
9. ર

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时间格式

fstring 以通过结合 datetime 模块来实现时间的格式化。更多格式可自行查阅。

1. >>> a = 378297640000
2. >>>
3. >>> print(f"{a:e}")
4. 3.782976e+11
6. >>> b = -0.132465
7. >>>
8. >>> print(f"{b:e}")
9. -1.324650e-01

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综合使用

浮点数填充到20位中间对齐保留2位小数点

1. >>> a = 0.5473
2. >>> print(f"{a:%}")
3. 54.730000%

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整数填充到30位右对齐转换成十六进制

1. >>> from datetime import datetime
2. >>>
3. >>> now = datetime.now()
4. >>>
5. >>> now
6. datetime.datetime(2025, 5, 15, 17, 42, 6, 490934)
7. >>> formatted_time = f"{now:%Y-%m-%d %H:%M:%S}"
8. >>> print(formatted_time)
9. 2025-05-15 17:42:06
10. >>>

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参考：
https://www.wangxhub.com/2024/12/08/python-f-string-format/
https://blog.csdn.net/sunxb10/article/details/81036693

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