Форматированные строки в Python: примеры использования

Базовый синтаксис f-строк

Синтаксис форматированных строк прост и прям. Вы добавляете перед строкой, прямо перед открывающими двойными или одинарными кавычками, букву f. Всё, строка теперь форматированная.

print(f"Hello f-strings")
>>> Hello f-string

Теперь можно вставлять туда переменные в уже знакомых нам фигурных скобках:

name = "f-strings"  # переменная
print(f"Hello {name}")
>>> Hello f-strings

Правда ведь, стало проще и яснее? Не надо бегать взглядом в конец строки и обратно, чтобы понять, где и какая переменная выводится: всё прямо под рукой и перед глазами. И это только самое начало, едем дальше.

Вычисление выражений и вызов функций

Фигурные скобки, несмотря на свой игривый вид, таят в себе большие возможности. Внутри них можно вызывать функции, элементы списков и словарей, а также выполнять операции — нужно просто вставить соответствующие выражения.

num = 7
print(f'{num} в квадрате равно {num * num}')
>>> 7 в квадрате равно 49

Вызовем строковую функцию .upper(), превращающую все буквы строки в заглавные:

name = "спарта"
print(f"Это {name.upper()}!!!")
>>> Это СПАРТА!!!

Думаем, принцип ясен. Вот ещё пример с вызовом элементов словаря.

dict = {'name': 'Коля', 'profession': 'программист'}
print(f"{dict['name']} - это наш {dict['profession']}")
>>> Коля - это наш программист

Вывод кавычек и фигурных скобок

Но что, если нужно напечатать оба вида кавычек? Для начала можно попробовать старый добрый бэкслеш, или обратную косую черту. Она изолирует символ, идущий за ней, и позволяет вывести те же самые кавычки, которые оформляют основную строку.

print(f"Привет, \"{name}\", я 'Саша'")
>>> Привет, "Коля", я 'Саша'

Но внутри фигурных скобок форматированной строки бэкслеш не поддерживается. Увы. Поэтому следующий код вызовет ошибку:

list_a = ['a', 'b', 'c']
print(f"{'\n'.join(list_a)}")
>>> SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash

Наиболее простой и разумный путь избежать этого — вычислить выражение с бэкслешем заранее и только затем передать его в форматированную строку:

x = "\n".join(list_a)
print(f"{x}")
>>> a
>>> b
>>> c

Аналогично: что, если нам нужно вывести фигурные скобки в форматированной строке? Для начала стоит заметить, что фигурные скобки в f-строках не могут быть пустыми.

print(f'{}')
>>> SyntaxError: f-string: empty expression not allowed

Однако мы можем заполнить пустые фигурные скобки другими фигурными скобками.

print(f'А вот фигурные скобки: {{}}')
>>> А вот фигурные скобки: {}

Главная хитрость: выражения внутри «самых внутренних» фигурных скобок вычисляются только в том случае, если у нас нечётное количество пар этих скобок.

f'{{4 + 4}}'  # две пары фигурных скобок, выражение не вычисляется
>>> '{4 + 4}'
f'{{{4 + 4}}}'  # три пары скобок, выражение вычисляется
>>> '{8}'

Выравнивание и знаки после запятой

В форматированных строках можно указать количество десятичных знаков после запятой, количество символов, выделенных для вывода значения, а также выровнять значение по левому или правому краю. Общий синтаксис выглядит так:

f'{value:{width}.{precision}}'

Значение, двоеточие, затем ширина строки в фигурных скобках, точка, требуемая точность в фигурных скобках.

Для начала давайте посмотрим, как задать точность вывода значения.

pi = 3.14159265
print(f'{pi:.2f}')
>>> 3.

Если в параметре precision указать 2f, как здесь, то значение выводится с двумя знаками после запятой. Буква f в данном случае означает fractional part, то есть дробную часть числа. Если оставить просто 2, то значение целиком — и целая, и дробная часть — будет занимать два знака (точка не считается).

print(f'{pi:.2}')
>>> 3.1

Параметр width, стоящий в фигурных скобках после двоеточия и перед точкой, определяет ширину строки, выделенной под значение, и выравнивание в ней.

print(f'{5:<5}₽')  # ширина 5 символов, выравниванием влево <
>>> 5	   ₽
print(f'{5:>5}₽')  # ширина 5 символов, выравниванием вправо >
>>>    5₽

Если не указать направление выравнивания (< или >), то строка по умолчанию будет выравниваться по левому краю (<).

Генерация списков, словарей и множеств

Генерация списков, словарей и множеств командами в одну строку — наиболее мощные и характерные фичи языка Python. Всё это великолепие работает и с форматированными строками. Вот список из форматированных строк, созданный на основе другого списка:

list_b = ['a', 'b', 'c', 'd']
[f'{x + x}' for x in list_b]
>>> ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']

Форматированная строка может содержать и генератор списка, с этим проблем нет, — тогда она выдаст строку, состоящую из вычисленного списка, а не из команды генератора.

f'{[x + x for x in list_b]}'
>>> "['aa', 'bb', 'cc', 'dd']"

Со словарями и множествами дело обстоит чуть иначе — в основном из-за наличия фигурных скобок. Поэтому для того, чтобы строка была в виде словаря, а не в виде текста генератора, надо добавлять пробелы между внутренними и внешними фигурными скобками.

f"{{n: n**2 for n in range(5)}}"  # выведет строку генератора
>>> '{n: n**2 for n in range(5)}'

f"{ {n: n**2 for n in range(5)} }"  # добавили пробелы, сработало!
>>> '{0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}'

f"{ {n**2 for n in range(3)} }"  # генератор → множество → строка
>>> '{0, 1, 4}'

Заключение

Форматированная строка — скромный и не всегда заметный, но удобный и мощный инструмент в арсенале питониста. Используйте форматированные строки, если:

• вам важно, как выглядит вывод программы;
• вы хотите повысить читаемость вашего кода.

А также в любой другой непонятной ситуации.