lsekfe 发表于 2023-2-16 13:27:51

Python F-Strings 你不知道的好

格式化字符串文字——也称为f 字符串——自 Python 3.6 以来就已经存在,所以我们都知道它们是什么以及如何使用它们。然而,你可能不知道 f-strings的一些比较实用跟方便的功能。因此让这篇文章带你了解一下f-strings的一些功能,希望你在日常编码中使用的这些很棒的 f-strings功能。
  日期和时间格式
  使用 f 字符串应用数字格式非常常见,但你知道你还可以格式化日期和时间戳字符串吗?
  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方法一样格式化日期和时间。当你意识到除了文档中提到的几种格式之外还有更多格式时,这非常好。Python strftime还支持底层 C 实现支持的所有格式,这可能因平台而异,这就是文档中未提及的原因。话虽如此,你仍然可以利用这些格式并使用例如%F,它等效于%Y-%m-%d或%T等效于%H:%M:%S,还值得一提的是%x和%X分别是语言环境首选的日期和时间格式。这些格式的使用显然不限于 f 字符串。
  变量名和调试
  f-string 功能(从 Python 3.8 开始)最近新增的功能之一是能够打印变量名称和值:
  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


  此功能称为“调试”,可以与其他修饰符结合使用。它还保留空格,因此f"{x = }"和f"{x=}"将产生不同的字符串。
  字符串表示
  打印类实例时,__str__默认使用类的方法来表示字符串。但是,如果我们想强制使用__repr__,我们可以使用!r转换标志:
  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


  我们也可以只repr(some_var)在 f 字符串内部调用,但使用转换标志是一个很好的习惯和简洁的解决方案。
  f-strings杰出的性能表现
  强大的功能和语法糖通常会带来性能损失,但对于 f 字符串而言情况并非如此:
  # 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如下模块进行了测试:python -m timeit -s 'x, y = "Hello", "World"' 'f"{x} {y}"'正如你所看到的,f 字符串实际上是 Python 提供的所有格式化选项中最快的。因此,即使你更喜欢使用一些较旧的格式化选项,你也可以考虑切换到 f-strings 只是为了提高性能。
  格式化规范的全部功能
  F-strings 支持 Python 的Format Specification Mini-Language,所以你可以在它们的修饰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不仅仅包括格式化数字和日期的选项。它允许我们对齐或居中文本、添加前导零/空格、设置千位分隔符等等。所有这些显然不仅适用于 f 字符串,而且适用于所有其他格式设置选项。
  嵌套 f-strings
  如果基本的 f-strings 不足以满足你的格式化需求,你甚至可以将它们相互嵌套:
  number = 254.3463
  print(f"{f'${number:.3f}':>10s}")
  # '$254.346'


  你可以将 f-strings 嵌入 f-strings 中以解决棘手的格式化问题,例如将美元符号添加到右对齐的浮点数,如上所示。
  如果你需要在格式说明符部分使用变量,也可以使用嵌套的 f 字符串。这也可以使 f 字符串更具可读性:
  import decimal
  width = 8
  precision = 3
  value = decimal.Decimal("42.12345")
  print(f"output: {value:{width}.{precision}}")
  # 'output:   42.1'


  条件格式
  在上面带有嵌套 f 字符串的示例之上,我们可以更进一步,在内部 f 字符串中使用三元条件运算符:
  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表达式
  如果你想突破 f-strings 的限制,同时让阅读你代码的人觉得你很牛逼,那么你可以使用 lambdas
  print(f"{(lambda x: x**2)(3)}")
  # 9


  在这种情况下,lambda 表达式周围的括号是强制性的,因为:否则将由 f 字符串解释。
  结束语
  正如我们在这里看到的,f-strings确实非常强大,并且具有比大多数人想象的更多的功能。然而,大多数这些"未知"特性在 Python 文档中都有提及,因此我建议你不仅阅读 f-strings,还阅读你可能使用的任何其他 Python 模块/特性的文档页面。深入研究文档通常会帮助你发现一些非常有用的功能。

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