f 字符串与 str.format()

Question

我在 Python 3.5 项目中经常使用

.format()

，但我担心它会在下一个 Python 版本中被弃用，因为 f 字符串（一种新的字符串文字）。

>>> name = "Test"
>>> f"My app name is {name}."
'My app name is Test.'

格式化字符串功能是否会完全取代旧的

.format()

？从现在开始，在所有情况下都使用新样式会更好吗？

我理解这是基于“简单胜于复杂”的理念。然而，性能问题又如何呢？他们之间有什么区别吗？或者只是相同功能的简单外观？

Answer 1

恐怕它会在下一个 Python 版本中被弃用

别这样，

str.format

似乎不会（也没有理由）很快离开，引入

f

前缀字符串的 PEP 甚至在其摘要中声明：

本 PEP 并不建议删除或弃用任何现有的字符串格式化机制。

引入格式化字符串是为了解决其他格式化字符串方法的一些缺点；如果他们希望自己的代码适用于 Python 3.6+，不要扔掉旧方法并强迫天知道有多少项目使用 f-string。

---

至于这些的性能，我最初怀疑它们可能会更慢的怀疑是错误的，f 弦似乎很容易胜过它们的

.format

对应物：

➜ cpython git:(master) ./python -m timeit -s "a = 'test'" "f'formatting a string {a}'"
500000 loops, best of 5: 628 nsec per loop
➜ cpython git:(master) ./python -m timeit "'formatting a string {a}'.format(a='test')"
100000 loops, best of 5: 2.03 usec per loop

截至撰写本文时，这些是针对 CPython 存储库的 master 分支完成的；它们肯定会发生变化：

• f-strings

  ，作为一个新功能，可能有可能的优化
• 对 CPython 的优化可能会使

  .format

  更快（例如 加速方法调用 1.2x）

但实际上，不要太担心速度，担心什么对你和其他人来说更容易阅读。

在许多情况下，这将是

f-strings

，但是 在某些情况下

format

更好。

Answer 2

为了以 Jim 的答案为基础并解决您的性能问题，我使用 python 的

dis

模块来比较两个语法不同但功能等效的函数的字节码指令。

import dis

def f1():
    a = "test"
    return f"{a}"

def f2():
    return "{a}".format(a='test')

print(dis.dis(f1))
print(dis.dis(f2))

其结果是：

 11 0 LOAD_CONST 1（'测试'）
              2 STORE_FAST 0 (a)

 12 4 LOAD_FAST 0 (a)
              6 格式值 0
              8 返回值
没有任何
 15 0 LOAD_CONST 1 ('{a}')
              2 LOAD_ATTR 0（格式）
              4 LOAD_CONST 2（'测试'）
              6 LOAD_CONST 3 (('a',))
              8 CALL_FUNCTION_KW 1
             10 返回值
无

可以看到，f 字符串在没有属性或函数调用的情况下处理格式化，这会强加类型检查和内存开销。根据

timeit

，这会带来大约 3 倍的性能增益（对于我的特定功能）

>>> timeit.timeit('f1()', 'from __main__ import f1', number=100000)
0.012325852433775708
>>> timeit.timeit('f2()', 'from __main__ import f2', number=100000)
0.036395029920726074

Answer 3

没有提到的一件事是，插值仅适用于字符串文字，这使得旧技术的弃用变得不可能。这意味着，字符串在运行时渲染一次，并且模板无法再次与更新的变量一起使用。就像你想的那样：

>>> str_template = '{i} squared: {n}'
>>> for i in range(2, 5):
...     print(str_template.format(i=i, n=i**2))
... 
2 squared: 4
3 squared: 9
4 squared: 16

另一种情况是 i18n，其中使用

string.Template

。如果没有旧技术，许多用例都是不可能的。享受字符串插值，但它并不适用于所有用例，即需要可重用模板的地方。

Answer 4

我怀疑 str.format() 会被弃用，因为这对现有项目来说将是一场噩梦。话虽这么说...

string = f'This is a {object}'

比

更容易阅读

string = 'This is a {}'.format(object)

所以我建议尽可能使用 f 弦。

Answer 5

如果你想继续支持 python 3.5 你可以使用

fstring

pip install fstring

from fstring import fstring

x = 1

y = 2.0

plus_result = "3.0"

print fstring("{x}+{y}={plus_result}")

# Prints: 1+2.0=3.0

Answer 6

f-strings

str.format()

不具备的另一个能力是表达式评估:

>>> b = b'hello'
>>> f'b = 0x{b.hex()}'
'b = 0x68656c6c6f'
>>> 'b = 0x{.hex()}'.format(b)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'bytes' object has no attribute 'hex()'

str.format

仅支持属性或索引访问