F-Строки: Новый улучшенный способ форматирования строк в Python
У нас для вас хорошие новости: f-строки вступают в дело, чтобы помочь с форматированием. Также известные как «форматированные строковые литералы», f-strings являются строковыми литералами с «f» в начале и фигурные скобки, содержащие выражения, которые в дальнейшем будут заменены своими значениями. Выражения оцениваются по мере выполнения и затем форматируются при помощи протокола __format__ . Как всегда, документация Python может помочь, если хотите узнать больше.
Есть вопросы по Python?
На нашем форуме вы можете задать любой вопрос и получить ответ от всего нашего сообщества!
Telegram Чат & Канал
Вступите в наш дружный чат по Python и начните общение с единомышленниками! Станьте частью большого сообщества!
Паблик VK
Одно из самых больших сообществ по Python в социальной сети ВК. Видео уроки и книги для вас!
Рассмотрим подробнее, как именно f-strings могут упростить вам жизнь.
Простой синтаксис
Синтаксис аналогичен тому, который вы используете в str.format(), но не такой перегруженный. Посмотрите на эту читабельность:
name = "Eric" age = 74 print(f"Hello, {name}. You are {age}.") # Вывод: 'Hello, Eric. You are 74.' |
Вы также можете использовать заглавную букву F:
print(F"Hello, {name}. You are {age}.") # Вывод: 'Hello, Eric. You are 74.' |
Вам уже нравится? Надеемся, что да, в любом случае, вы будете в восторге к концу статьи.
Произвольные выражения
Так как f-строки оцениваются по мере выражения, вы можете внести любую или все доступные выражения Python в них. Это позволит вам делать интересные вещи, например следующее:
print(f"{2 * 37}") # Вывод: '74' |
Также вы можете вызывать функции. Пример:
def to_lowercase(input): return input.lower() name = "Eric Idle" print(f"{to_lowercase(name)} is funny.") # Вывод: 'eric idle is funny.' |
Также вы можете вызывать метод напрямую:
print(f"{name.lower()} is funny.") # Вывод: 'eric idle is funny.' |
Вы даже можете использовать объекты, созданные из классов при помощи f-строки. Представим, что у вас есть следующий класс:
class Comedian: def __init__(self, first_name, last_name, age): self.first_name = first_name self.last_name = last_name self.age = age def __str__(self): return f"{self.first_name} {self.last_name} is {self.age}." def __repr__(self): return f"{self.first_name} {self.last_name} is {self.age}. Surprise!" |
Вы могли бы сделать следующее:
new_comedian = Comedian("Eric", "Idle", "74") print(f"{new_comedian}") # Вывод: 'Eric Idle is 74.' |
Методы __str__() и __repr__() работают с тем, как объекты отображаются в качестве строк, так что вам нужно убедиться в том, что вы используете один из этих методов в вашем определении класса. Если вы хотите выбрать один, попробуйте __repr__(), так как его можно использовать вместо __str__().
Строка, которая возвращается __str__() является неформальным строковым представлением объекта и должна быть читаемой. Строка, которую вернул __str__() — это официальное выражение и должно быть однозначным. При вызове str() и repr(), предпочтительнее использовать __str__() и __repr__() напрямую.
По умолчанию, f-строки будут использовать __str__(), но вы должны убедиться в том, что они используют __repr__(), если вы включаете флаг преобразования !r:
print(f"{new_comedian}") # Вывод: 'Eric Idle is 74.' print(f"{new_comedian!r}") # Вывод: 'Eric Idle is 74. Surprise!' |
Если вы хотите прочитать часть обсуждения, в результате которого f-strings поддерживают полные выражения Python, вы можете сделать это здесь.
Многострочные F-Strings
У вас могут быть многострочные f-strings:
name = "Eric" profession = "comedian" affiliation = "Monty Python" message = ( f"Hi {name}. " f"You are a {profession}. " f"You were in {affiliation}." ) print(message) # Вывод: 'Hi Eric. You are a comedian. You were in Monty Python.' |
Однако помните о том, что вам нужно разместить f вначале каждой строки. Следующий код не будет работать:
message = ( f"Hi {name}. " "You are a {profession}. " "You were in {affiliation}." ) print(message) # Вывод: 'Hi Eric. You are a {profession}. You were in {affiliation}.' |
Если вы не внесете f в начале каждой индивидуальной строки, то получите обычную, старую версию строк, без приятных новшеств.
Если вы хотите размножить строки по нескольким линиям, у вас также есть возможность избежать возвратов при помощи \:
message = f"Hi {name}. " \ f"You are a {profession}. " \ f"You were in {affiliation}." print(message) # Вывод: 'Hi Eric. You are a comedian. You were in Monty Python.' |
Но вот что произойдет, если вы используете «»»:
message = f""" Hi {name}. You are a {profession}. You were in {affiliation}. """ print(message) # Вывод: '\n Hi Eric.\n You are a comedian.\n You were in Monty Python.\n' |
Инструкция по отступам доступна в PEP 8.
Скорость
Буква f в f-strings может также означать и “fast”. Наши f-строки заметно быстрее чем % и str.format() форматирования. Как мы уже видели, f-строки являются выражениями, которые оцениваются по мере выполнения, а не постоянные значения. Вот выдержка из документации:
“F-Строки предоставляют способ встраивания выражений внутри строковых литералов с минимальным синтаксисом. Стоит обратить внимание на то, что f-строка является выражением, которое оценивается по мере выполнения, а не постоянным значением. В исходном коде Python f-строки является литеральной строкой с префиксом f, которая содержит выражения внутри скобок. Выражения заменяются их значением.”
Во время выполнения, выражение внутри фигурных скобок оценивается в собственной области видимости Python и затем сопоставляется со строковой литеральной частью f-строки. После этого возвращается итоговая строка. В целом, это все.
Рассмотрим сравнение скорости:
>>> import timeit >>> timeit.timeit("""name = "Eric" ... age = 74 ... '%s is %s.' % (name, age)""", number = 10000) 0.003324444866599663 |
>>> timeit.timeit("""name = "Eric" ... age = 74 ... '{} is {}.'.format(name, age)""", number = 10000) 0.004242089427570761 |
>>> timeit.timeit("""name = "Eric" ... age = 74 ... f'{name} is {age}.'""", number = 10000) 0.0024820892040722242 |
Как вы видите, f-строки являются самыми быстрыми.
Однако, суть не всегда в этом. После того, как они реализуются первыми, у них есть определенные проблемы со скоростью и их нужно сделать быстрее, чем str.format(). Для этого был предоставлен специальный опкод BUILD_STRING.
На данный момент мы узнали почему f-строки так хороши, так что вам уже может быть интересно их попробовать в работе. Рассмотрим несколько деталей, которые нужно учитывать:
Кавычки
Вы можете использовать несколько типов кавычек внутри выражений. Убедитесь в том, что вы не используете один и тот же тип кавычек внутри и снаружи f-строки.
Этот код будет работать:
print(f"{'Eric Idle'}") # Вывод: 'Eric Idle' |
И этот тоже:
print(f'{"Eric Idle"}') # Вывод: 'Eric Idle' |
Вы также можете использовать тройные кавычки:
print(f"""Eric Idle""") # Вывод: 'Eric Idle' |
print(f'''Eric Idle''') # Вывод: 'Eric Idle' |
Если вам понадобиться использовать один и тот же тип кавычек внутри и снаружи строки, вам может помочь \:
print(f"The \"comedian\" is {name}, aged {age}.") # Вывод: 'The "comedian" is Eric Idle, aged 74.' |
Словари
Говоря о кавычках, будьте внимательны при работе со словарями Python. Вы можете вставить значение словаря по его ключу, но сам ключ нужно вставлять в одиночные кавычки внутри f-строки. Сама же f-строка должна иметь двойные кавычки.
Вот так:
comedian = {'name': 'Eric Idle', 'age': 74} print(f"The comedian is {comedian['name']}, aged {comedian['age']}.") # Вывод: The comedian is Eric Idle, aged 74. |
Обратите внимание на количество возможных проблем, если допустить ошибку в синтаксисе SyntaxError:
>>> comedian = {'name': 'Eric Idle', 'age': 74} >>> f'The comedian is {comedian['name']}, aged {comedian['age']}.' File "<stdin>", line 1 f'The comedian is {comedian['name']}, aged {comedian['age']}.' ^ SyntaxError: invalid syntax |
Если вы используете одиночные кавычки в ключах словаря и снаружи f-строк, тогда кавычка в начале ключа словаря будет интерпретирован как конец строки.
Скобки
Чтобы скобки появились в вашей строке, вам нужно использовать двойные скобки:
print(f"{{74}}") # Вывод: '{ 74 }' |
Обратите внимание на то, что использование тройных скобок приведет к тому, что в строке будут только одинарные:
print( f"{{{74}}}" ) # Вывод: '{ 74 }' |
Однако, вы можете получить больше отображаемых скобок, если вы используете больше, чем три скобки:
print(f"{{{{74}}}}") # Вывод: '{{74}}' |
Бэкслеши
Как вы видели ранее, вы можете использовать бэкслеши в части строки f-string. Однако, вы не можете использовать бэкслеши в части выражения f-string:
>>> f"{\"Eric Idle\"}" File "<stdin>", line 1 f"{\"Eric Idle\"}" ^ SyntaxError: f-string expression part cannot include a backslash |
Вы можете проработать это, оценивая выражение заранее и используя результат в f-строк:
name = "Eric Idle" print(f"{name}") # Вывод: 'Eric Idle' |
Междустрочные комментарии
Выражения не должны включать комментарии с использованием символа #. В противном случае, у вас будет ошибка синтаксиса SyntaxError:
>>> f"Eric is {2 * 37 #Oh my!}." File "<stdin>", line 1 f"Eric is {2 * 37 #Oh my!}." ^ SyntaxError: f-string expression part cannot include '#' |
Идите с миром и форматируйте!
Разумеется, вы можете использовать старые методы форматирования строк, но с f-строками у вас есть более лаконичный, читаемый и удобный способ, который одновременно и быстрее, и менее вероятно приведет к ошибке. Упростить свою жизнь используя f-строки — отлична причина пользоваться Python 3.6, если вы еще не перешли к этой версии. (Если вы все еще пользуетесь Python 2.7, не беспокойтесь, 2020 год не за горами!)
Согласно дзену Python, когда вам нужно выбрать способ решения задачи, всегда “есть один — и желательно только один очевидный способ сделать это”. Кстати, f-строки не являются единственным способом форматирования строк. Однако, их использование вполне может стать единственным адекватным способом.
Являюсь администратором нескольких порталов по обучению языков программирования Python, Golang и Kotlin. В составе небольшой команды единомышленников, мы занимаемся популяризацией языков программирования на русскоязычную аудиторию. Большая часть статей была адаптирована нами на русский язык и распространяется бесплатно.
E-mail: vasile.buldumac@ati.utm.md
Образование
Universitatea Tehnică a Moldovei (utm.md)
- 2014 — 2018 Технический Университет Молдовы, ИТ-Инженер. Тема дипломной работы «Автоматизация покупки и продажи криптовалюты используя технический анализ»
- 2018 — 2020 Технический Университет Молдовы, Магистр, Магистерская диссертация «Идентификация человека в киберпространстве по фотографии лица»