摘要：Python 中的字符串格式化曾经有点麻烦。必须在 % 运算符、str.format 或字符串连接的组合之间进行选择，才能将变量注入字符串中。幸运的是，Python 3.6 引入了f-strings（格式化字符串文字），这是一种使代码更简洁、更具可读性和更高效
Python 中的字符串格式化曾经有点麻烦。必须在 % 运算符、str.format 或字符串连接的组合之间进行选择，才能将变量注入字符串中。幸运的是，Python 3.6 引入了 f-strings（格式化字符串文字），这是一种使代码更简洁、更具可读性和更高效的强大方法。
f-string 是前缀为字母 f 的字符串文本，允许在大括号 {} 内包含表达式，这些表达式在运行时进行计算。这使得包含变量值、执行计算甚至调用函数变得容易 - 所有这些都直接在字符串中完成。
下面是一个基本示例：
name = "Alice"age = 30message = f"My name is {name} and I am {age} years old."print(message)输出：
My name is Alice and I am 30 years old.f 字符串的美妙之处在于它们的简单性：您只需在开始引号前加上一个 f，然后使用 {} 将值直接插入到字符串中。
与旧的格式设置方法相比，F 字符串更具可读性，因此很容易看到每个变量或表达式的去向。
F 字符串消除了对 str.format 等详细方法调用的需要。您的字符串更简洁，代码更短。
可以在 {} 中嵌入任何有效的 Python 表达式，包括算术运算或函数调用。
使用类型提示时，f-strings 可以帮助确保变量的格式与其预期类型一致：
def greet(user: str) -> str: return f"Hello, {user}!"print(greet("Alice"))类型提示与 f 字符串相结合，有助于使代码自文档化且可读。
假设有一些表示产品的变量：
product = "Laptop"price = 999.99formatted = f"The {product} costs ${price:.2f}."print(formatted)输出：
The Laptop costs $999.99.此处，：.2f 指定价格的格式应为小数点后两位 — 非常适合显示货币值。
您可以直接在 f 字符串中包含计算：
length = 5width = 3area_message = f"The area of the rectangle is {length * width} square units."print(area_message)输出：
The area of the rectangle is 15 square units.F 字符串支持各种格式说明符来控制输出：
# Right-aligned text with paddingprint(f"|{'Hello':>10}|")# Left-aligned textprint(f"|{'World':输出：
| Hello||World || Center |Number with commas: 1,234.57Percentage: 75.6%使用 {var=} 语法进行快速调试：
x = 42print(f"{x=}")输出：
x=42对于较长的字符串，请使用多行 f 字符串以获得更好的可读性：
name = "Alice"city = "Wonderland"message = ( f"Hello, {name}!\n" f"Welcome to {city}. We hope you enjoy your stay.")print(message)如果你需要在 f 字符串中包含大括号 {}，只需将它们加倍即可：
result = f"To include curly braces, use double braces: {{ and }}."print(result)输出：
To include curly braces, use double braces: { and }.虽然 f-strings 通常更快、可读性更强，但 string 模块中的 Python 模板字符串在处理不受信任的 input 时提供了更好的安全性。
from string import Templateuser_input = "Alice"template = Template("Hello, $name!")message = template.substitute(name=user_input)print(message)模板字符串更安全，因为它们只允许变量替换，不支持任意表达式。在处理用户生成的内容以防止注入攻击时，这可能是一个显著的优势。
安全注意事项F 字符串允许任意表达式，如果您直接合并用户输入，这可能会有风险：
user_input = "__import__('os').system('ls')"# Dangerous! Avoid using f-strings with untrusted input:# print(f"User input: {user_input}")相反，在将用户输入包含在 f 字符串中之前，请使用 Template strings 或对其进行清理，以避免潜在的安全漏洞。
性能比较f 弦的主要优点之一是它们的性能。让我们将 f 字符串与 % 运算符、str.format 和模板字符串进行比较：
import timeitname = "Alice"age = 30f_string_time = timeit.timeit("f'{name} is {age} years old'", globals=globals, number=1000000)format_time = timeit.timeit("'{} is {} years old'.format(name, age)", globals=globals, number=1000000)percent_time = timeit.timeit("'%s is %d years old' % (name, age)", globals=globals, number=1000000)template_time = timeit.timeit("Template('$name is $age years old').substitute(name=name, age=age)", globals=globals, number=1000000)print(f"f-string: {f_string_time:.6f}s, str.format: {format_time:.6f}s, %-formatting: {percent_time:.6f}s, Template: {template_time:.6f}s")典型输出：
f-string: 0.085123s, str.format: 0.121456s, %-formatting: 0.130567s, Template: 0.155789sF 字符串仅在 Python 3.6 及更高版本中可用。如果您使用的是旧版本，则需要使用其他格式设置方法。
# Instead of this:formatted = f"The result is {((10 ** 2 + 5) / 3):.2f}"# Do this:result = (10 ** 2 + 5) / 3formatted = f"The result is {result:.2f}"F 字符串提供了一种现代、可读且简洁的方式来在 Python 中格式化字符串。它们功能强大、灵活且性能卓越，是大多数使用案例的理想选择。但是，对于涉及用户输入的方案，请考虑使用 Template strings 以避免安全问题。
来源：自由坦荡的湖泊AI一点号
