Python F-Strings 比你想象的更強大

作者：樹哥會編程 2023-02-10 08:13:56

這篇文章帶你了解一下f-strings的一些功能，希望你在日常編碼中使用的這些很棒的 f-strings功能。

格式化字符串文字——也稱為f 字符串——自 Python 3.6 以來就已經存在，所以我們都知道它們是什么以及如何使用它們。然而，你可能不知道 f-strings的一些比較實用跟方便的功能。因此讓這篇文章帶你了解一下f-strings的一些功能，希望你在日常編碼中使用的這些很棒的 f-strings功能。

日期和時間格式

使用 f 字符串應用數字格式非常常見，但你知道你還可以格式化日期和時間戳字符串嗎？

import datetime
today = datetime.datetime.today()
print(f"{today:%Y-%m-%d}")
# 2023-02-03
print(f"{today:%Y}")
# 2023

f-strings 可以像使用datetime.strftime方法一樣格式化日期和時間。當你意識到除了文檔中提到的幾種格式之外還有更多格式時，這非常好。Python strftime還支持底層 C 實現支持的所有格式，這可能因平臺而異，這就是文檔中未提及的原因。話雖如此，你仍然可以利用這些格式并使用例如%F，它等效于%Y-%m-%d或%T等效于%H:%M:%S，還值得一提的是%x和%X分別是語言環境首選的日期和時間格式。這些格式的使用顯然不限于 f 字符串。有關時間格式的完整列表請參閱：
https://manpages.debian.org/bullseye/manpages-dev/strftime.3.en.html

變量名和調試

f-string 功能（從 Python 3.8 開始）最近新增的功能之一是能夠打印變量名稱和值：

x = 10
y = 25
print(f"x = {x}, y = {y}")
# x = 10, y = 25
print(f"{x = }, {y = }")  # Better! (3.8+)
# x = 10, y = 25

print(f"{x = :.3f}")
# x = 10.000

此功能稱為“調試”，可以與其他修飾符結合使用。它還保留空格，因此f"{x = }"和f"{x=}"將產生不同的字符串。

字符串表示

打印類實例時，__str__默認使用類的方法來表示字符串。但是，如果我們想強制使用__repr__，我們可以使用!r轉換標志：

class User:
    def __init__(self, first_name, last_name):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name

    def __str__(self):
        return f"{self.first_name} {self.last_name}"

    def __repr__(self):
        return f"User's name is: {self.first_name} {self.last_name}"

user = User("John", "Doe")
print(f"{user}")
# John Doe
print(f"{user!r}")
# User's name is: John Doe

我們也可以只repr(some_var)在 f 字符串內部調用，但使用轉換標志是一個很好的習慣和簡潔的解決方案。

f-strings杰出的性能表現

強大的功能和語法糖通常會帶來性能損失，但對于 f 字符串而言情況并非如此：

# python -m timeit -s 'x, y = "Hello", "World"' 'f"{x} {y}"'
from string import Template

x, y = "Hello", "World"

print(f"{x} {y}")  # 39.6 nsec per loop - Fast!
print(x + " " + y)  # 43.5 nsec per loop
print(" ".join((x, y)))  # 58.1 nsec per loop
print("%s %s" % (x, y))  # 103 nsec per loop
print("{} {}".format(x, y))  # 141 nsec per loop
print(Template("$x $y").substitute(x=x, y=y))  # 1.24 usec per loop - Slow!

上面的示例使用timeit如下模塊進行了測試：python -m timeit -s 'x, y = "Hello", "World"' 'f"{x} {y}"'正如你所看到的，f 字符串實際上是 Python 提供的所有格式化選項中最快的。因此，即使你更喜歡使用一些較舊的格式化選項，你也可以考慮切換到 f-strings 只是為了提高性能。

格式化規范的全部功能

F-strings 支持 Python 的Format Specification Mini-Language，所以你可以在它們的修飾符中嵌入很多格式化操作：

text = "hello world"

# Center text:
print(f"{text:^15}")
# '  hello world  '

number = 1234567890
# Set separator
print(f"{number:,}")
# 1,234,567,890

number = 123
# Add leading zeros
print(f"{number:08}")
# 00000123

Python 的Format Specification Mini-Language不僅僅包括格式化數字和日期的選項。它允許我們對齊或居中文本、添加前導零/空格、設置千位分隔符等等。所有這些顯然不僅適用于 f 字符串，而且適用于所有其他格式設置選項。

嵌套 f-strings

如果基本的 f-strings 不足以滿足你的格式化需求，你甚至可以將它們相互嵌套：

number = 254.3463
print(f"{f'${number:.3f}':>10s}")
# '  $254.346'

你可以將 f-strings 嵌入 f-strings 中以解決棘手的格式化問題，例如將美元符號添加到右對齊的浮點數，如上所示。

如果你需要在格式說明符部分使用變量，也可以使用嵌套的 f 字符串。這也可以使 f 字符串更具可讀性：

import decimal
width = 8
precision = 3
value = decimal.Decimal("42.12345")
print(f"output: {value:{width}.{precision}}")
# 'output:     42.1'

條件格式

在上面帶有嵌套 f 字符串的示例之上，我們可以更進一步，在內部 f 字符串中使用三元條件運算符：

import decimal
value = decimal.Decimal("42.12345")
print(f'Result: {value:{"4.3" if value < 100 else "8.3"}}')
# Result: 42.1
value = decimal.Decimal("142.12345")
print(f'Result: {value:{"4.2" if value < 100 else "8.3"}}')
# Result:      142

lambda表達式

如果你想突破 f-strings 的限制，同時讓閱讀你代碼的人覺得你很牛逼，那么你可以使用 lambdas

print(f"{(lambda x: x**2)(3)}")
# 9

在這種情況下，lambda 表達式周圍的括號是強制性的，因為:否則將由 f 字符串解釋。

結束語

正如我們在這里看到的，f-strings確實非常強大，并且具有比大多數人想象的更多的功能。然而，大多數這些"未知"特性在 Python 文檔中都有提及，因此我建議你不僅閱讀 f-strings，還閱讀你可能使用的任何其他 Python 模塊/特性的文檔頁面。深入研究文檔通常會幫助你發現一些非常有用的功能。

責任編輯：姜華來源：今日頭條

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