Python優雅編程之str.format()
1. str.format 的引入
在 Python 中，我們可以使用 + 來連接字符串，在簡單情況下這種方式能夠很好的工作。但是當我們需要進行復雜的字符串連接時，如果依然使用 + 來完成，不僅會使代碼變得晦澀難懂，還會讓代碼變得難以維護，此時這種方式就顯得力不從心了。
例如，我們想打印這樣一條記錄：
User:John has completed Action:payment at Time:13:30:00
如果使用加號實現，會是下面這種形式：
print "User:" + user_name + " has completed Action:" + \
action_name + " at Time:" + current_time
如果以后回過頭來閱讀這段代碼，我們很難直觀看出它的輸出格式，且修改起來也相對麻煩。
我們可以換用 % 來實現：
print "User:%s has completed Action:%s at Time:%s" % \
(user_name, action_name, current_time)
這回代碼變得清晰簡潔多了。
不過，Python 為我們提供了另一種簡潔優雅的實現方式，也是官方更加推薦的方式：使用 str.format() 來實現字符串的格式化：
print "User:{} has completed Action:{} at Time:{}".format(
user_name, action_name, current_time)
str.format 既能夠用于簡單的場景，也能夠勝任復雜的字符串替換，而無需繁瑣的字符串連接操作。Python 的內置類型 str 和 unicode 均支持使用 str.format() 來格式化字符串。
我們接下來就詳細地討論 str.format() 的具體用法。
2. str.format 基本語法
格式化字符串使用花括號 {} 來包圍替換字段，也就是待替換的字符串。而未被花括號包圍的字符會原封不動地出現在結果中。
2.1. 使用位置索引
以下兩種寫法是等價的：
"Hello, {} and {}!".format("John", "Mary")
"Hello, {0} and {1}!".format("John", "Mary")</code></pre>
花括號內部可以寫上目標字符串的索引，也可以省略。如果省略，則按 format 括號里的目標字符串順序依次替換。
2.2. 使用關鍵字索引
除了通過位置來指定目標字符串，我們還可以通過關鍵字來指定它。
例如：
"Hello, {boy} and {girl}!".format(boy="John", girl="Mary")
使用關鍵字索引的好處是，我們無需關心參數的位置，且字符串的最終結果能夠一目了然。在以后的代碼維護中，我們能夠快速地修改對應的參數，而不用對照字符串挨個去尋找相應的參數。
注意：如果字符串本身含有花括號，則需要將其重復兩次來轉義。例如，字符串本身含有 { ，為了讓 Python 知道這是一個普通字符，而不是用于包圍替換字段的花括號，我們只需將它改寫成 {{ 即可。
3. str.format 高級語法
str.format 非常強大，足以完成日常工作中遇到的格式化輸出。熟練掌握該方法，能夠為以后的字符串處理打好基礎，還能節省不少時間。
3.1. 訪問參數的屬性或元素
在使用 str.format 來格式化字符串時，我們通常將目標字符串作為參數傳遞給 format 方法。實際上，我們還可以在格式化字符串中訪問參數的某個屬性或某個元素：
"My car is {0.color}.".format(black_car)
"The first student is {student[0]}.".format(student=stu_list)
"John is {d[john]} years old.".format(d=age_dict)
3.2. 參數輸出轉換
參數的字符串輸出，默認是由其自身的 __format__ 方法來實現的。也就是說，Python 使用參數的 __format__ 輸出來取代替換字段。如果我們想調用 str() 或 repr() 來轉換參數，可以通過添加 轉換標志 來實現：
# call str() on argument
"It's a {0!s}."
call repr() on argument
"We can get info from {name!r}."</code></pre>
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} ..."
從上面的代碼可以看到，格式化字符串可分為 field_name、conversion、format_spec 三部分，分別對應替換字段名稱（索引）、轉換標志、格式描述。其中，字段名稱是必選的，而后兩者是可選的。轉換標志緊跟在英文感嘆號后面，而格式描述緊跟在英文冒號后面。
前面已經提到過，字段名稱既可是位置索引，也可是關鍵字索引。字段名稱后面可以通過點來訪問屬性，或通過方括號來訪問元素。
在這里，我們重點看一下格式描述（format_spec）這一項。
格式描述中含有6個選項，分別是 fill、align、sign、width、precision、type。 它們的位置關系如下：
[[fill]align][sign][#][0][width][,][.precision][type]
fill可以是任意字符，默認為空格。
align僅當指定最小寬度時有效。
- < 左對齊（默認選項）
- > 右對齊
- = 僅對數字有效；將填充字符放到符號與數字間，例如 +0001234
- ^ 居中對齊
sign僅對數字有效
- + 所有數字均帶有符號
- - 僅負數帶有符號（默認選項）
- 即空格；正數前面帶空格，負數前面帶符號
'#'只對整數有效
自動在二進制、八進制、十六進制數值前添加對應的 0b 、 0o 、 0x 。
','自動在每三個數字之間添加 , 分隔符。
width十進制數字，定義最小寬度。如果未指定，則由內容的寬度來決定。
如果沒有指定對齊方式（align），那么可以在 width 前面添加一個0來實現自動填充0，等價于 fill 設為 0 并且 align 設為 = 。
precision用于確定浮點數的精度，或字符串的最大長度。不可用于整型數值。
type確定參數類型，默認為 s ，即字符串。
整數輸出類型：
- b：以二進制格式輸出
- c：將整數轉換成對應的 unicode 字符
- d：以十進制輸出（默認選項）
- o：以八進制輸出
- x：以十六進制小寫輸出
- X：以十六進制大寫輸出
- n：與 d 相同，但使用當前環境的分隔符來分隔每3位數字
十進制浮點數輸出類型：
- e：指數標記；使用科學計數法輸出，用e來表示指數部分，默認 precision 為6
- E：與 e 相同，但使用大寫 E 來表示指數部分
- f：以定點形式輸出數值，默認 precision 為6
- F：與 f 相同
- g：通用格式；對于給定的 precision p >= 1，取數值的p位有效數字，并以定點或科學計數法輸出（默認選項）
- G：通用格式；與 g 相同，當數值過大時使用 E 來表示指數部分
- n：與 g 相同，但使用當前環境的分隔符來分隔每3位數字
- %：百分比標記；使用百分比的形式輸出數值，同時設定 f 標記
來自：http://www.codebelief.com/article/2017/03/python-elegant-programming-str-format/