Python 以其代码的简单性和可读性而闻名。格式化字符串 Literals （f-strings） 是在 Python 3.6 中引入的，通过将表达式和变量直接嵌入到字符串 Literals 中，提供了一种优雅而有效的方法来格式化字符串。

什么是 f 字符串？

格式化字符串文本（通常称为 f 字符串）是以字母“f”或“F”为前缀的字符串文本。此前缀允许您使用大括号 '{}' 在字符串中嵌入表达式和变量。大括号内的 part / expression 在运行时进行评估，并替换为其相应的值。

name = "Somename"
age = 45
greeting = f"Hello, my name is {name} and I am {age} years old."
print(greeting)

在此示例中，变量 'name' 和 'age' 使用大括号 '{}' 嵌入到字符串中。'{}' 中的表达式将被计算并替换为字符串。代码的输出将是：

格式化字符串文本 （f-strings） 的优点

与 Python 中的其他字符串格式化方法相比，F 字符串具有几个优势：

1. 可读性：F 字符串通过将表达式和变量直接嵌入到字符串中，使的代码更具可读性，这清楚地显示了最终字符串的构造方式。

2. 性能：F 字符串比旧的字符串格式化方法（如 '%' 格式和 'str.format（）'））更快。

3. 表达式计算：可以在 f 字符串的大括号内使用任何有效的 Python 表达式，包括算术运算、函数调用和字符串方法。

4. 灵活性：F 字符串允许使用高级格式选项，例如控制精度、对齐、填充和其他字符串格式功能。

f 字符串的高级用法

1. 算术运算和函数

可以直接在 f 字符串中执行算术运算和调用函数：

length = 5
width = 3
area = f"The area of the rectangle is {length * width} square units."
print(area)

此代码计算矩形的面积并将结果嵌入到 f 字符串中。输出将为：

2. 格式选项

F 字符串提供了一系列格式选项，类似于 'str.format（）' 方法提供的格式选项。可以控制精度、填充、对齐等：

a. 精度：使用 '.xf' 控制浮点数中的小数位数，其中 'x' 是所需的小数位数，'f' 表示浮点格式：

val = 123456789.45678
print(f"Rounded to 2 decimal places: {val:.2f}")

这将产生精度为 2 位小数的格式化数字。

可以通过为 1000 的分隔符引入占位符符号 '，' 或 '_' 来进一步控制格式。在下面的示例中，我们使用 f 字符串来格式化两个不同的数字。

val1 = 123456789.45678
val2 = 123.456

print("Values rounded to 2 decimal places with ',' as 1000's separator")
print(f"Val1 :{val1:,.2f}")
print(f"Val2 :{val2:,.2f}")

输出：

b. 填充和对齐方式：指定格式化输出的总宽度并对齐文本。您会注意到在一组大括号中进一步使用 '{}' 来引入变量来控制宽度和精度。默认为 Left Padding

val1 = 123456789.45678
val2 = 123.456

width = 15
precision = 2
print("Values rounded to 2 decimal places with ',' as 1000's separator and total width of 15")
print(f"Val1 :{val1:{width},.{precision}f}")
print(f"Val2 :{val2:{width},.{precision}f}")

上述代码片段的输出将如下所示：

为了控制应用何种填充样式，我们可以使用符号，即左 （'<'）、右 （'>'） 或中心 （'^'） ：

val1 = 123456789.45678
val2 = 123.456
width = 15
precision = 2

print(f"Padded to 20 characters (Defaults to Left Padding): {val1:{width},.{precision}f}")
print(f"Left-aligned: {val1:<{width},.{precision}f}")
print(f"Left-aligned: {val2:<{width},.{precision}f}")
print(f"Right-aligned: {val1:>{width},.{precision}f}")
print(f"Right-aligned: {val2:>{width},.{precision}f}")
print(f"Center-aligned: {val1:^{width},.{precision}f}")
print(f"Center-aligned: {val2:^{width},.{precision}f}")

这些度量使我们能够精确地对齐输出，如下所示：

如果需要突出显示/显示填充，可以通过指定占位符（在本例中为 '.'）来填充填充空间来实现。

val1 = 123456789.45678
val2 = 123.456
width = 15
precision = 2

print(f"Padded to 20 characters (Defaults to Left Padding): {val1:{width},.{precision}f}")
print(f"Left-aligned: {val1:.<{width},.{precision}f}")
print(f"Left-aligned: {val2:.<{width},.{precision}f}")
print(f"Right-aligned: {val1:.>{width},.{precision}f}")
print(f"Right-aligned: {val2:.>{width},.{precision}f}")
print(f"Center-aligned: {val1:.^{width},.{precision}f}")
print(f"Center-aligned: {val2:.^{width},.{precision}f}")

输出：

c. 格式类型：f-strings 还允许我们在大括号内指定格式类型。例如，您可以使用 'd' 表示整数，使用 'f' 表示浮点数，使用 'b' 表示二进制，使用 '%' 表示百分比：

number = 42
print(f"As a decimal: {number:d}")
print(f"As a float: {number:f}")
print(f"As a binary: {number:b}")
print(f"As a hexadecimal: {number:x}")

number = 0.235
print(f"As a percentage: {number:.2%}")

输出：

3. 使用 String 方法

String 方法可以直接在 f 字符串的大括号内使用。这对于在格式化字符串数据时操作字符串数据非常有用：

text = "python"
print(f"Capitalized string: {text.capitalize()}")

在这个例子中，直接在大括号内调用 'capitalize（）' 方法，将第一个字母大写。

4. 使用复杂表达式

F 字符串还可以处理更复杂的表达式，例如列表推导式、lambda 函数和条件语句：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
sum_numbers = sum(numbers)
print(f"The sum of {numbers} is {sum_numbers}")

# Using a conditional expression
number = 3
msg = f"The number {number} is {'even' if number % 2 == 0 else 'odd'}."
print(msg)

# Using a list comprehension
msg = f'List of {list(numbers)} becomes {[num**2 for num in numbers]} after squaring each number'
print(msg)

输出：