Python 之 格式化输出

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一、 为何需要进行格式化输出

在开发过程中， 如果想要对程序进行调试就可能涉及到在控制台打印（输出）字符串。 正常的打印有时无法满足我们的需求， 而且如果一次打印过多的字符串， 由于其长度不一使我们不便观察。

这时， 我们就可以使用字符串的格式化输出。

二、 格式化输出的几种方式

2.1 使用 % 进行格式化

使用 % 可以将字符串进行格式化， 比如： 将长度分布在 6 ~ 10 之间的多个字符串进行左对齐（或右对齐）格式化输出， 或将多个小数位数不同的浮点数进行统一后输出等。

2.1.1 字符串的格式化

我们可以使用 % 在输出的时候进行占位， 然后将需要放进该位置的数据在后面用 % “塞” 进去， 如：

>>> print '这个是字符串的占位： %s' % '由我来顶替%s给我占的位置' 
这个是字符串的占位： 由我来顶替%s给我占的位置
>>>

为了进行格式化输出， 我们可以在 % 和 s 之间采用数字将字符串进行格式化， 如：

>>> # 正常输出 "cybeyond" 
... 'cybeyond'
'cybeyond'
>>> # 想要使本次输出占 30 个字符宽度， 并让 "cybeyond" 左对齐
... "%-30s" % "cybeyond"
'cybeyond                      '
>>> # 想要使本次输出占 30 个字符宽度， 并让 "cybeyond" 右对齐
... "%30s" % "cybeyond"
'                      cybeyond'
>>>

可以看到， 通过在 % 与 s 之间使用一个整型的数字， 就可以将字符串进行左对齐或右对齐输出。 其中， 正数代表要右对齐， 负数代表要左对齐。

注意: 当该数字不大于字符串的长度时， 没有任何变化， 如下面的例子所示， 如果数字小于字符串的长度时， 不会有任何变化：

>>> "%2s" % "cybeyond"
'cybeyond'
>>>

对于单个字符串我们可以采用上面的方法进行格式化输出， 但是如果一行输出至少两个数据， 而我们想分别进行左对齐和右对齐进行输出， 应该怎么办呢？

假如有如下程序：

>>> for exponent in range(7, 11):
...     print exponent, 10 ** exponent
...
7 10000000
8 100000000
9 1000000000
10 10000000000
>>>

此时打印出来的四行数据没有对齐， 到了第四行的时候， 由于 10 是两位的， 导致了输出来的被推向了右侧而不对齐。 如果数据多了起来将更不好辨识。

此时我们可以使用两个 % 和 s 分别进行格式化：

>>> for exponent in range(7, 11):
...     print "%-4s%20s" % (exponent, 10 ** exponent)
...
7               10000000
8              100000000
9             1000000000
10           10000000000
>>>

对于左边的 exponent， 我们采用了 4 个字符宽度的左对齐（%-4s）， 对于右边的 10 ** exponent， 我们采用了 20 个字符宽度的右对齐（%20s）。如此一来想要对比数据便一目了然。

2.1.2 浮点数的格式化

使用 %s 可以为字符串的输出进行占位， 使用 %f 可以为浮点数的输出进行占位。

直接输出 3.14 和 3.14159：

>>> 3.14
3.14
>>> 3.14159
3.14159
>>>

如果想要整体占用 15 个字符宽度右对齐， 并保留 3 位小数， 可以参考字符串的格式化， 如下所示：

>>> "%15.3f" % 3.14
'          3.140'
>>> "%15.3f" % 3.14159
'          3.142'
>>>

未达到要求的字符宽度会用空格补充， 多出来的小数位数则被切掉。

如此一来， 便可将浮点数进行自定义格式化输出， 使小数点的位置对应起来， 分析方便。

2.2 使用 format 进行格式化

对于字符串的输出， 最常用的还有 format 方式， 如：

>>> "The string which print: {}".format("cybeyond")
'The string which print: cybeyond'
>>>

与 %s 占位方式的不同是 format 输出的时候， 我们需要在原字符串中用一对大括号 { } 进行占位， 如上例所示。

当我们想要同时输出多个字符串时， 使用多个大括号即可：

>>> "{}'s age is {}.".format("Cybeyond", "18")
"Cybeyond's age is 18."
>>> 

当然， 如果第二个参数 “18” 换成整型的 18 可以得到同样的结果。 即： format 方式的格式化不用考虑要让大括号给何种数据类型占位， 只要 “占位” 了就可以在之后的 .format() 的括号中写入需要补位的数据。

注意： 无论使用 % 还是使用 { } 进行占位， 当占了多个位置时， 后面的补位数据必须在位置上一一对应。