Python中str.format()详解
1.str.format的引入
在Python中，我们可以使用+来连接字符串，在简单情况下这种方式能够很好的工作。但是当我们需要进行复杂的字符串连接时，如果依然使用+来完成，不仅会使代码变得晦涩难懂，还会让代码变得难以维护，此时这种方式就显得力不从心了。
例如，我们想打印这样一条记录：
User:JohnhascompletedAction:paymentatTime:13:30:00
如果使用加号实现，会是下面这种形式：
print"User:"+user_name+"hascompletedAction:"+\ action_name+"atTime:"+current_time
如果以后回过头来阅读这段代码，我们很难直观看出它的输出格式，且修改起来也相对麻烦。
我们可以换用%来实现：
print"User:%shascompletedAction:%satTime:%s"%\ (user_name,action_name,current_time)
这回代码变得清晰简洁多了。
不过，Python为我们提供了另一种简洁优雅的实现方式，也是官方更加推荐的方式：使用str.format()来实现字符串的格式化：
print"User:{}hascompletedAction:{}atTime:{}".format(
user_name,action_name,current_time)
str.format既能够用于简单的场景，也能够胜任复杂的字符串替换，而无需繁琐的字符串连接操作。Python的内置类型str和unicode均支持使用str.format()来格式化字符串。
我们接下来就详细地讨论str.format()的具体用法。
2.str.format基本语法
格式化字符串使用花括号{}来包围替换字段，也就是待替换的字符串。而未被花括号包围的字符会原封不动地出现在结果中。
2.1.使用位置索引
以下两种写法是等价的：
"Hello,{}and{}!".format("John","Mary")
"Hello,{0}and{1}!".format("John","Mary")
花括号内部可以写上目标字符串的索引，也可以省略。如果省略，则按format括号里的目标字符串顺序依次替换。
2.2.使用关键字索引
除了通过位置来指定目标字符串，我们还可以通过关键字来指定它。
例如：
"Hello,{boy}and{girl}!".format(boy="John",girl="Mary")
使用关键字索引的好处是，我们无需关心参数的位置，且字符串的最终结果能够一目了然。在以后的代码维护中，我们能够快速地修改对应的参数，而不用对照字符串挨个去寻找相应的参数。
注意：如果字符串本身含有花括号，则需要将其重复两次来转义。例如，字符串本身含有{，为了让Python知道这是一个普通字符，而不是用于包围替换字段的花括号，我们只需将它改写成{{即可。
3.str.format高级语法
str.format非常强大，足以完成日常工作中遇到的格式化输出。熟练掌握该方法，能够为以后的字符串处理打好基础，还能节省不少时间。
3.1.访问参数的属性或元素
在使用str.format来格式化字符串时，我们通常将目标字符串作为参数传递给format方法。实际上，我们还可以在格式化字符串中访问参数的某个属性或某个元素：
"Mycaris{0.color}.".format(black_car)
"Thefirststudentis{student[0]}.".format(student=stu_list)
"Johnis{d[john]}yearsold.".format(d=age_dict)
3.2.参数输出转换
参数的字符串输出，默认是由其自身的__format__方法来实现的。也就是说，Python使用参数的__format__输出来取代替换字段。如果我们想调用str()或repr()来转换参数，可以通过添加转换标志来实现：
#callstr()onargument
"It'sa{0!s}."
#callrepr()onargument
"Wecangetinfofrom{name!r}."
4.str.format一般形式
格式化字符串的一般形式如下：
"...{field_name!conversion:format_spec}..."
从上面的代码可以看到，格式化字符串可分为field_name、conversion、format_spec三部分，分别对应替换字段名称（索引）、转换标志、格式描述。其中，字段名称是必选的，而后两者是可选的。转换标志紧跟在英文感叹号后面，而格式描述紧跟在英文冒号后面。
前面已经提到过，字段名称既可是位置索引，也可是关键字索引。字段名称后面可以通过点来访问属性，或通过方括号来访问元素。
在这里，我们重点看一下格式描述（format_spec）这一项。
格式描述中含有6个选项，分别是fill、align、sign、width、precision、type。它们的位置关系如下：
[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]
fill
可以是任意字符，默认为空格。
align
仅当指定最小宽度时有效。
<左对齐（默认选项）
>右对齐
=仅对数字有效；将填充字符放到符号与数字间，例如+0001234
^居中对齐
sign
仅对数字有效
+所有数字均带有符号
-仅负数带有符号（默认选项）
即空格；正数前面带空格，负数前面带符号
'#'
只对整数有效
自动在二进制、八进制、十六进制数值前添加对应的0b、0o、0x。
','
自动在每三个数字之间添加,分隔符。
width
十进制数字，定义最小宽度。如果未指定，则由内容的宽度来决定。
如果没有指定对齐方式（align），那么可以在width前面添加一个0来实现自动填充0，等价于fill设为0并且align设为=。
precision
用于确定浮点数的精度，或字符串的最大长度。不可用于整型数值。
type
确定参数类型，默认为s，即字符串。
整数输出类型：
b：以二进制格式输出
c：将整数转换成对应的unicode字符
d：以十进制输出（默认选项）
o：以八进制输出
x：以十六进制小写输出
X：以十六进制大写输出
n：与d相同，但使用当前环境的分隔符来分隔每3位数字
十进制浮点数输出类型：
e：指数标记；使用科学计数法输出，用e来表示指数部分，默认precision为6
E：与e相同，但使用大写E来表示指数部分
f：以定点形式输出数值，默认precision为6
F：与f相同
g：通用格式；对于给定的precisionp>=1，取数值的p位有效数字，并以定点或科学计数法输出（默认选项）
G：通用格式；与g相同，当数值过大时使用E来表示指数部分
n：与g相同，但使用当前环境的分隔符来分隔每3位数字
%：百分比标记；使用百分比的形式输出数值，同时设定f标记