字符串是序列的一种，所以标准的序列操作对于字符串也是有用的，但是字符串是不可变的。

设置字符串的格式

str 提供了一个 format() 方法用于字符串的格式化，在字符串中需要替换的内容使用 { } 来指定，例如：

1
2
"Have a nice day! {name}".format(name='imxcai')
'Have a nice day! imxcai'

在使用 format() 进行格式化时，可以指定以下部分（这些部分都是可选的）：

  • 字段名 ：用于索引或标识，指出要替换的指定部分
  • 转换标志 ：跟在叹号(!)后面的单个字符，使用指定的函数将对象转换为字符串
  • 格式说明符 ：跟在冒号(:)后面的表达式，能够详细的指定最终的格式

字段名

默认情况下，字段名可以省略，此时会按照顺序进行替换，如：

1
2
"Today is {}, I'll go to {}".format('monday', 'office')
"Today is monday, I'll go to office"

如果需要替换的位置较多很容易混淆，不好维护，这时可以使用字段：

1
2
"Today is {week}, I'll go to {place}".format(week="monday", place="office")
"Today is monday, I'll go to office"

字段名不单单是引用值，它可以像执行 Python 代码一样可以使用其它数据结构或类中的方法或值：

1
2
3
4
5
6
7
8
fullname = ['Bob', 'Steve']
"Mr {name[1]}".format(name=fullname)
'Mr Steve'

import math
tmpl = "The {mod.__name__} module defines the valus {mod.pi}  for pi"
tmpl.format(mod=math)
'The math module defines the valus 3.141592653589793  for pi'

是不是很类似与 Bash 中的命令替换？

转换标志

如果不想直接替换字符串，而是需要转换格式，可以使用转换标志。转换标志是以 ！ 标识。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
print("{text!s} -- {text!r} -- {text!a}".format(text='hi'))
hi -- 'hi' -- 'hi'

import datetime
today = datetime.datetime.now()
print("{today!s}\n{today!r}\n{today!a}".format(today=today))
2023-11-27 15:23:12.893245
datetime.datetime(2023, 11, 27, 15, 23, 12, 893245)
datetime.datetime(2023, 11, 27, 15, 23, 12, 893245)

使用的标志：

  • s 使用 str 进行转换
  • r 使用 repr 进行转换
  • a 使用 ascii进行转换

格式说明符

可以指定要转换的值是哪种类型，例如提供的是一个整数，需要格式化为浮点数进行处理：

1
2
3
4
"number is {num}".format(num=33)
'number is 33'
"number is {num:f}".format(num=33)
'number is 33.000000'

f 默认的精度是6。
说明符参考：

类型 用途
b 将整数表示为二进制数
c 将证书解读为 Unicode 码点
d 将整数视为十进制进行处理，默认说明符
e 使用科学表示法表示小数
E 使用科学表示法来表示指数
f 将小数表示为定点数
o 将整数表示为八进制数
x 将整数表示为十六进制小写字母
X 将整数表示为十六进制大写字母
% 将数表示为百分比

宽度、精度和千位分隔符

设置浮点数 f 格式时，默认在小数点后面显示 6 位小时，且不填充，可以在格式说明中指定宽度可精度。

宽度：

1
2
3
4
"{num:10}".format(num=5)
'         5'
"{pi:10}".format(pi=math.pi)
'3.141592653589793'

精度：

1
2
3
4
"{num:10.2f}".format(num=5)
'      5.00'
"{pi:10.2f}".format(pi=math.pi)
'      3.14'

使用 , 添加前为分隔符：

1
2
"number: {:,}".format(1000**5)
'number: 1,000,000,000,000,000'

符号、对齐和用 0 填充

为了能够打印漂亮的格式可以对格式进行对齐填充操作。
在指定宽度和精度的数前面添加一个标识：

  • 0 代表填充 0
  • < 代表右对齐
  • > 代表左对齐
  • ^ 代表居中对齐
1
2
3
4
print('{0:<10.2f}\n{0:^10.2f}\n{0:>10.2f}'.format(math.pi))
3.14
   3.14
      3.14

可以指定填充字符，而不是默认的空格：

1
2
print('{0:$^15}'.format('Title'))
$$$Title$$$

使用说明符 = 可以指定填充的字符放在符号和数字之间：

1
2
3
4
5
6
print('{0:10.2f}\n{1:10.2f}'.format(math.pi, -math.pi))
      3.14
     -3.14
print('{0:10.2f}\n{1:=10.2f}'.format(math.pi, -math.pi))
      3.14
-     3.14

格式化字符串示例

尝试按照以下图片格式化输出漂亮的格式。

代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
width = 50
value_width = 20
item_width = width - value_width

print('=' * width)

# if width=50 return {:30}{:>20}
header_fmt = '{{:{}}}{{:>{}}}'.format(item_width, value_width)
# if width=50 return {:30}{:>20}
fmt = '{{:{}}}{{:>{}}}'.format(item_width, value_width)

data = {'车号': 'BA07623', '证号': '9000117298', '日期': '2023-11-26',

'上车': '18:56', '下车': '19:43'}

print(header_fmt.format('Item', 'Value'))
print('-' * width)

for k in data:
    print(fmt.format(k, data[k]))
print('=' * width)

执行效果：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
==================================================
Item                                         Value
--------------------------------------------------
车号                                         BA07623
证号                                      9000117298
日期                                      2023-11-26
上车                                           18:56
下车                                           19:43
==================================================

字符串方法

字符串的方法很多都是从模块 string 中继承而来的，string 定义很多常量，可以非常方便的调用：

  • string.digits 包含0-9的字符串
  • string.ascii_letters 包含所有 ASCII 字符大写和小写的字符串
  • string.ascii_lowercase 包含所有小写的 ASCII 字母的字符串
  • string.ascii_uppercase 包含所有大写的 ASCII 字母的字符串
  • string.printable 包含所有可打印的 ASCII 字符的字符串

str 中的方法

可以直接对字符串使用 str 中的方法。

center

通过在两边添加填充字符，让字符串居中：

1
2
3
4
'TITLE'.center(50)
'                      TITLE                       '
'TITLE'.center(50,'-')
'----------------------TITLE-----------------------'

find

在字符串中查找子串，找到返回第一个子串中的第一个字符索引，否则返回 -1：

1
2
3
4
5
6
'student@student.lab.example.com'.find('student')
0
'student@student.lab.example.com'.find('lab')
16
'student@student.lab.example.com'.find('mail')
-1

find 方法默认从头到尾进行搜索，可以指定范围：

1
2
3
4
'student@student.lab.example.com'.find('student', 7)
8
'student@student.lab.example.com'.find('student', 7, 30)
8

join

join 用于合并序列元素：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
seq = [1,2,3,4,5]
sep = '-'
sep.join(seq)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#126>", line 1, in <module>
    sep.join(seq)
TypeError: sequence item 0: expected str instance, int found
seq=['1', '2', '3', '4', '5']
sep.join(seq)
'1-2-3-4-5'

join 接受对象为序列的数据，同时合并的所有元素类型应为字符串。

split

split 与 join 相反，用于将字符串拆分为序列：

1
2
'1-2-3-4-5'.split('-')
['1', '2', '3', '4', '5']

lower

lower 方法返回字符串的小写格式：

1
2
'Hello WORLD'.lower()
'hello world'

replace

指定字串都替换成另一个字符串，并返回替换后的结果：

1
2
'This is demo'.replace('is', 'ez')
'Thez ez demo'

strip

将字符串开头和末尾的空白删除，并返回删除后的结果：

1
2
3
4
5
6
'     TITLE    '.strip()
'TITLE'
'     TITLE    '.rstrip()
'     TITLE'
'     TITLE    '.lstrip()
'TITLE    '

translate

translate 和 replace 一样替换字符串的特定部分，但它只能进行单字符替换，优势是能同时替换多个字符，效率较高。
使用 translate 替换之前必须先创建一个转换表：

1
2
3
table = str.maketrans('is', 'ez')
table
{105: 101, 115: 122}

table 中记录了 Unicode 码点之间的映射，随后可以作为 translate 的参数。

1
2
'This is demo'.translate(table)
'Thez ez demo'

判断字符串是否满足特定的条件

字符串中以 is 开头的方法基本都是判断字符串是否具有特定的性质，如果具备返回 True 否则返回 False。
方法有：isalnum 、 isalpha 、 isdecimal 、 isdigit 、 isidentifier 、 islower 、 isnumeric 、
isprintable、isspace、istitle、isupper