Python 的字符串格式化操作需要用到格式化操作符：%。Python 风格的字符串格式化非常类似于 C 语言里面的 printf() 函数的字符串格式化，甚至所用的符号都一样，都用百分号(%)，并且支持所有 printf() 式的格式化操作。语法如下:

format_string % string_to_convert

format_string 为包含 % 的格式标记字符串，表1 中列出了可用的各种符号；string_to_convert 为要格式化的字符串，包含要转化、显示的变量，如果是两个以上，则需要用元组或字典。

表1 字符串格式化符号表
格式化字符 转换方式
%c 转换成字符(ASCII 码值,或者长度为一的字符串)
%r 优先用 repr() 函数进行字符串转换
%s 优先用 str() 函数进行字符串转换
%d / %i 转成有符号十进制数
%u 转成无符号十进制数
%o 转成无符号八进制数
%x / %X (Unsigned)转成无符号十六进制数(x/X 代表转换后的十六进制字符的大 小写)
%e / %E 转成科学计数法(e/E 控制输出 e/E)
%f / %F 转成浮点数(小数部分自然截断)
%g / %G %e 和 %f / %E 和 %F 的简写
%% 输出%

Python 支持两种格式的输入参数。第一种是元组，这基本上是一种的 C 语言中 printf() 风格的转换参数集；另一种形式是字典形式，字典其实是一个 哈希键-值 对的集合，这种形式里面，key 是作为格式字符串出现，相对应的 value 值作为参数在进行转化时提供给格式字符串。

格式字符串既可以跟 print 语句一起用来向终端用户输出数据，又可以用来合并字符串形成新字符串，而且还可以直接显示到 GUI(Graphical User Interface) 界面上去。

可以对格式化进行更加细腻的控制，其格式如下：

%[(name)][flags][width].[precision]typecode

其中：

  • (name) 在输入为字典时使用，为字典里对应的 key
  • flags 可以有 +, -, ' ' 或 0。+表示添加正负符号，-表示左对齐，' '表示用空格填充，0表示使用 0 填充
  • width 表示显示宽度
  • precision 表示小数点后精度
  • typecode 对应表1中的值

表2 总结了一些常用的格式字符和方法：

表2 格式化操作符辅助指令
符号 作用
* 定义宽度或者小数点精度
- 用做左对齐
<space> 在正数前面显示空格
# 在八进制数前面显示零('0'),在十六进制前面显示'0x'或者'0X'(取决于用的是'x'还是'X')
0 显示的数字前面填充‘0’而不是默认的空格
% '%%'输出一个单一的'%'
(var) 映射变量(字典参数)
m.n m 是显示的最小总宽度,n 是小数点后的位数(如果可用的话)

字符串输出示例：

# -*- coding: utf-8 -*-

intnum = 108
floatnum = 1234.567890
num = 123

print("十六进制输出：")
print("%x" % intnum)
print("%X" % intnum)
print("%#X" % intnum)
print("%#x" % intnum)

print("\n浮点数和科学记数法形式输出:")
print("%f" % floatnum)  # 默认保留 6 为小数位
print("%.2f" % floatnum)
print("%E" % floatnum)
print("%e" % floatnum)
print("%g" % floatnum)
print("%G" % floatnum)
print("%e" % (1111111111111111111111111L))

print("\n整数和字符串输出:")
print("%+d" % 4)
print("%+d" % -4)
print("we are at %d%%" % 100)
print("Your host is: %s" % "earth")
print("Host: %s\tPort:%d" % ("mars", 80))
print("dec: %d/oct: %#o/hex: %#X" % (num, num, num))
print("MM/DD/YY = %02d/%02d/%d" % (2, 15, 67))
print("There are %(howmany)d %(lang)s Quotation Symbols" % {'lang': 'Python', 'howmany': 3})

输出结果：

十六进制输出：
6c
6C
0X6C
0x6c

浮点数和科学记数法形式输出:
1234.567890
1234.57
1.234568E+03
1.234568e+03
1234.57
1234.57
1.111111e+24

整数和字符串输出:
+4
-4
we are at 100%
Your host is: earth
Host: mars  Port:80
dec: 123/oct: 0173/hex: 0X7B
MM/DD/YY = 02/15/67
There are 3 Python Quotation Symbols

在使用格式化操作符对字符串进行格式化时，有时候可能并不能满足我们的需求。在 Python2.4 之后，增加了 新式的字符串模板 Template。新式的字符串模板的优势是不用去记住所有的转换类型相关的细节，而是像现在 Shell 风格的脚本语言里面那样使用美元符号($)。

由于新式的字符串 Template 对象的引进使得 string 模块又重新活了过来，Template 对象有两个方法，substitute() 和 safe_substitute()。前者更为严谨，在 key 缺少的情况下它会报一个 KeyError 的异常出来，而后者在缺少 key 时，直接原封不动的把字符串显示出来.。

示例：

>>> from string import Template
>>> s = Template('There are ${howmany} ${lang} Quotation Symbols')
>>> print s.substitute(lang='Python', howmany=3)
There are 3 Python Quotation Symbols
>>> print s.substitute(lang='Python')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib/python2.7/string.py", line 176, in substitute
    return self.pattern.sub(convert, self.template)
  File "/usr/lib/python2.7/string.py", line 166, in convert
    val = mapping[named]
KeyError: 'howmany'
>>> print s.safe_substitute(lang='Python')
There are ${howmany} Python Quotation Symbols

注： 以上内容摘自《Python核心编程》一书，仅供学习参考。

在 Python 2.6 版本及以后，又新加入了一种字符串格式化方法，即给字符串对象增加了 format 方法，用于对字符串进行格式化，其使用方式与 Template 有些类似，只是不用再指定 $ 来标记替换位置。示例：

>>> "The sum of 1 + 2 is {}".format(1+2)
'The sum of 1 + 2 is 3'
>>> "My name is {name}".format(name='Huoty')
'My name is Huoty'

而后，在 Python 3.6 上又加入了一种新的字符串格式化方法，这种方法算是对 str.format 方法的增强，即在格式化时可以自动从当前名字空间中查找变量并完成格式化，在定义字符串时只需再其前加上 f 标记。示例：

>>> sum = 1 + 2
>>> f"The sum of 1 + 2 is {sum}"
'The sum of 1 + 2 is 3'
>>> name = "Huoty"
>>> f"My name is {name}"
'My name is Huoty'