Python 新式格式化方法（.format() 和 f-string），与旧式 % 格式化

🧭 一、Python 字符串格式化的三种主流方式

名称写法示例引入版本特点
旧式格式化"%.2f" % piPython 1.x简洁但功能有限，类似 C 语言
.format() 方法"{:.2f}".format(pi)Python 2.6+更灵活，支持位置、命名、对齐等
f-string（字面量格式化）f"{pi:.2f}"Python 3.6+最简洁、高效、可读性强，现代推荐写法

下面我们重点讲解 新写法（.format() 和 f-string） 的语法，并与 % 对照。

🔧 二、新写法的核心语法：{[name][!r/s/a][:format_spec]}

我们简化为最常用的形式：

{变量名:格式说明}

其中 格式说明（format_spec） 的通用结构是：

[[fill]align][sign][#][0][width][.precision][type]

看起来复杂？别怕！我们只关注你关心的部分：宽度（width）、精度（precision）、类型（type）

对应关系如下：

功能% 写法.format() / f-string 写法
字符串截断 + 宽度%10.5s{:.5s} 或 {:10.5s}
浮点数保留2位小数%.2f{:.2f}
浮点数总宽8位、保留2位%8.2f{:8.2f}
整数补零到5位%05d 或 %.5d{:05d}
左对齐%-10s{: <10} 或 {:<10}

✅ 注意：新写法中，对齐符号是显式的：

  • <：左对齐（默认字符串）
  • >：右对齐（默认数字）
  • ^：居中对齐
  • =：符号在前，数字在后（用于正负号）

📚 三、详细对照表 + 示例

1️⃣ 字符串格式化（控制显示长度和宽度）

需求% 写法.format()f-string
显示前5个字符%.5s{:.5s}f"{s:.5s}"
总宽10，右对齐，最多5字符%10.5s{:10.5s}f"{s:10.5s}"
总宽10，左对齐%-10.5s{: <10.5s} 或 {:<10.5s}f"{s:<10.5s}"
s = "Hello, Python!"
print("%10.5s" % s)           # '     Hello'
print("{:10.5s}".format(s))   # '     Hello'
print(f"{s:10.5s}")           # '     Hello'

print("%-10.5s" % s)          # 'Hello     '
print(f"{s:<10.5s}")          # 'Hello     '

2️⃣ 浮点数格式化（控制小数位和总宽度）

需求% 写法f-string
保留2位小数%.2ff"{x:.2f}"
总宽8，保留2位，右对齐%8.2ff"{x:8.2f}"
用0填充，总宽8%08.2ff"{x:08.2f}"
左对齐%-8.2ff"{x:<8.2f}"
x = 3.14159
print("%8.2f" % x)    # '    3.14'
print(f"{x:8.2f}")    # '    3.14'

print("%08.2f" % x)   # '00003.14'
print(f"{x:08.2f}")   # '00003.14'

print("%-8.2f" % x)   # '3.14    '
print(f"{x:<8.2f}")   # '3.14    '

✅ 注意：新写法中，0 填充直接写成 08，不需要额外 flag。

3️⃣ 整数格式化（补零、宽度）

需求% 写法f-string
至少5位，不足补0%.5d 或 %05df"{n:05d}"
总宽8，数字至少5位%8.5df"{n:8.05d}" ❌ 不行！
✅ 正确：先保证5位 → f"{n:05d}" 再整体控制宽度需分步或用嵌套
⚠️ 注意：新写法中，不能直接写成 {:8.5d}，因为整数没有“精度”概念。
正确做法是：用 0 填充指定宽度即可。
n = 42
print("%.5d" % n)     # '00042'
print(f"{n:05d}")     # '00042'

print("%8.5d" % n)    # '   00042'
print(f"{n:8d}".replace(' ', '0') if len(str(n)) < 5 else ...)  # 复杂！
# 更好的方式：先格式化数字位数，再整体对齐（通常不需要这么复杂）
print(f"{n:05d}".rjust(8))  # '   00042'

💡 实际开发中，整数补零用 {:0Nd} 就够了，很少需要同时控制“数字位数”和“总宽度”。

🆚 四、新旧写法对比总结

维度% 格式化.format() / f-string
可读性较差（符号多）高（结构清晰）
灵活性有限极强（支持命名、表达式、对象属性等）
性能一般f-string 是最快的
错误提示模糊（如类型不匹配报错难懂）更友好
功能扩展不支持自定义格式支持 __format__ 协议
是否推荐❌ 仅用于兼容老代码✅ f-string 是现代 Python 首选

✅ 推荐使用 f-string 的理由：

  • 直接嵌入变量：f"Hello {name}"
  • 支持表达式：f"平方是 {x**2}"
  • 支持格式：f"{price:.2f}"
  • 性能最优（编译时处理）

🧪 五、实战建议：什么时候用哪种？

场景推荐写法
学习/写新项目f-string（f"{x:.2f}"）
阅读/维护老代码理解 % 格式
需要动态格式模板（如从配置读取）.format()（因为 f-string 不能动态改格式字符串）
简单日志打印f-string 足够

🎁 六、附：常见格式速查表（f-string 版）

x = 123.4567
s = "Python"
n = 42

# 浮点数
f"{x:.2f}"     # '123.46'
f"{x:10.2f}"   # '    123.46'
f"{x:010.2f}"  # '0000123.46'
f"{x:<10.2f}"  # '123.46    '

# 字符串
f"{s:.4s}"     # 'Pyth'
f"{s:>10.4s}"  # '      Pyth'

# 整数
f"{n:05d}"     # '00042'
f"{n:>8d}"     # '      42'