Format Strings

String-Formatierung bezeichnet das Einbetten von Variablenwerten in Text. Python bietet drei Ansätze: den veralteten %-Operator, die vielseitige str.format()-Methode und die moderne f-String-Syntax, die in Python 3.6 eingeführt wurde. Für einfache Fälle liefern alle drei das gleiche Ergebnis, unterscheiden sich jedoch in Leistungsfähigkeit, Lesbarkeit und der erforderlichen Python-Version.

Dieses Kapitel behandelt:

• Den %-Operator und seine Typencodes
• str.format() mit positionellen, indexbasierten und Schlüsselwort-Platzhaltern
• f-Strings — inline Ausdrücke und den =-Debug-Spezifizierer
• Format-Spezifizierer: Breite, Ausrichtung, Genauigkeit und Zahlensysteme
• Die Wahl der richtigen Methode für Ihre Situation

Verwandte Kapitel: Python Strings · Strings verketten · Escape-Zeichen · String-Methoden

Der %-Operator

Der %-Operator ist der älteste String-Formatierungsstil in Python und wurde von C's printf übernommen. Sie platzieren Typencodes als Platzhalter innerhalb des Strings und geben die Werte nach dem %-Zeichen an.

Häufige Typencodes

Strings formatieren mit %s und %d

My name is John and I am 30 years old.

Wenn Sie mehr als einen Wert haben, übergeben Sie diese in einem Tupel. Die Werte werden den Platzhaltern von links nach rechts zugewiesen:

item = "coffee"
price = 2.50
qty = 3
print("Item: %s | Price: $%.2f | Qty: %d" % (item, price, qty))

Item: coffee | Price: $2.50 | Qty: 3

Der %.2f-Formatcode rundet die Fließkommazahl auf 2 Dezimalstellen.

Wann % verwenden: Hauptsächlich bei der Arbeit mit sehr altem Code oder Python-2-Codebasen. Für neuen Code bevorzugen Sie str.format() oder f-Strings.

str.format()

Die str.format()-Methode verwendet geschweifte Klammern {} als Platzhalter und ist flexibler als %. Sie unterstützt positionelle Argumente, indexbasierte Wiederverwendung und benannte Schlüsselwort-Argumente.

Positionelle Platzhalter

Leere {}-Klammern werden von links nach rechts mit den Argumenten gefüllt, die Sie an format() übergeben:

Strings mit der format-Methode in Python formatieren

My name is John and I am 30 years old.

Indexbasierte Platzhalter

Geben Sie eine Zahl in die Klammern ein, um ein bestimmtes Argument auszuwählen. Sie können dasselbe Argument auch mehrfach verwenden:

name = "John"
age = 30
print("{0} is {1} years old and {0} likes Python.".format(name, age))

John is 30 years old and John likes Python.

Schlüsselwort-Platzhalter

Verwenden Sie Schlüsselwortnamen für die lesbarste Formatierung. Dadurch können Sie die Werte unabhängig von der Argumentliste neu anordnen:

name = "John"
age = 30
print("{name} is {age} years old.".format(name=name, age=age))

John is 30 years old.

Sie können ein Dictionary direkt mit ** entpacken:

person = {"name": "Alice", "city": "London"}
print("{name} lives in {city}.".format(**person))

Alice lives in London.

f-Strings (Python 3.6+)

f-Strings (formatierte String-Literale) werden durch Voranstellen von f oder F vor den String geschrieben. Jeder Ausdruck innerhalb von {} wird zur Laufzeit ausgewertet und in einen String umgewandelt. Sie sind die schnellste und lesbarste Option für modernen Python-Code.

Strings mit f-Strings in Python formatieren

My name is John and I am 30 years old.

Da die Klammern jeden gültigen Python-Ausdruck enthalten können, sind Sie nicht auf einfache Variablennamen beschränkt:

x = 10
y = 3
print(f"{x} divided by {y} is {x / y:.2f}")

10 divided by 3 is 3.33

Der =-Debug-Spezifizierer (Python 3.8+)

Fügen Sie = nach dem Variablennamen hinzu, um sowohl den Variablennamen als auch seinen Wert auszugeben — sehr nützlich für schnelles Debuggen:

val = 42
result = val * 2
print(f"{val=}, {result=}")

val=42, result=84

Format-Spezifizierer

Alle drei Methoden unterstützen eine Mini-Sprache zur Steuerung der Darstellung von Werten. Die Syntax innerhalb von {} für format() und f-Strings lautet:

{[value]:[fill][align][sign][width][grouping][.precision][type]}

Ausrichtung und Breite

Verwenden Sie < (linksbündig), > (rechtsbündig) oder ^ (zentriert) zusammen mit einer Breitenangabe:

name = "John"
print(f"|{name:<10}|")   # left-align in a field of width 10
print(f"|{name:>10}|")   # right-align
print(f"|{name:^10}|")   # center

|John      |
|      John|
|   John   |

Sie können vor dem Ausrichtungssymbol ein Füllzeichen angeben:

print(f"|{'hello':*^15}|")  # fill with * and center

|*****hello*****|

Dezimalgenauigkeit

pi = 3.14159265
print(f"Pi is approximately {pi:.2f}")   # 2 decimal places
print(f"Pi is approximately {pi:.4f}")   # 4 decimal places

Pi is approximately 3.14
Pi is approximately 3.1416

Zahlenformatierung

price = 1234567.89
print(f"{price:,.2f}")   # comma as thousands separator
print(f"{price:e}")      # scientific notation

1,234,567.89
1.234568e+06

Um ein Verhältnis als Prozentzahl darzustellen, verwenden Sie den %-Typspezifizierer:

ratio = 0.853
print(f"{ratio:.1%}")

85.3%

Ganzzahl-Zahlensysteme

x = 255
print(f"{x:d}")    # decimal   -> 255
print(f"{x:x}")    # hex lower -> ff
print(f"{x:X}")    # hex upper -> FF
print(f"{x:o}")    # octal     -> 377
print(f"{x:b}")    # binary    -> 11111111

255
ff
FF
377
11111111

Dieselben Spezifizierer funktionieren auch mit str.format():

print("{:b}".format(255))   # 11111111
print("{:x}".format(255))   # ff

Null-Auffüllung

Füllen Sie eine Ganzzahl mit führenden Nullen auf eine feste Breite auf, indem Sie 0 vor die Breite setzen:

print(f"{42:010d}")   # zero-pad to 10 digits

0000000042

Die richtige Methode wählen

f-Strings sind die empfohlene Standardwahl für jeden neuen Python-3-Code. Sie sind schneller als str.format() (kein Methoden-Aufruf-Overhead) und lesbarer als %.

Übungen