Python string module – Yongy's Blog

Python 标准库中的 string 模块提供了一些与字符串处理相关的常量、类和辅助函数。用于使用预定义字符集（如所有字母、数字等）、自定义格式化规则、使用简单的模板替换字符串内容等场景。

字符串常量

常量	说明
`string.ascii_letters`	`abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ`
`string.ascii_lowercase`	`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz`
`string.ascii_uppercase`	`ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ`
`string.digits`	`0123456789`
`string.octdigits`	`01234567`
`string.hexdigits`	`0123456789abcdefABCDEF`
`string.punctuation`	!"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{\|}~
`string.printable`	0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{\|}~ \t\n\r\x0b\x0c

类

Formatter – 自定义字符串格式化类 Python 最常使用的字符串格式化方式是 str.format() 或 f-strings。在 CPython 中，它们由 C 代码直接实现，性能极高。但这两种方式的格式化规则是完全固定的，无法胜任需要自定义字段来源、限制可访问属性以及实现领域专用格式规则的场景。 string.Formatter是对同一底层 C 格式化引擎的 Python 封装，将字符串格式化过程拆成多个可重写步骤，每步骤暴露对应的 get_value(), format_field(), parse() 关键钩子方法，使得可以通过继承 Formatter 类来创建定制的格式化行为。更多可参见 User-Defined Formatting

class Formatter(builtins.object)

|   format(self, format_string, /, *args, **kwargs)
|       -- 外部调用入口，等价于 str.format()
|          内部调用 vformat() 执行真正的格式化流程
|
|       示例:
|       Formatter().format("Hello {name}", name="Alice")
|       -> "Hello Alice"
|
|   vformat(self, format_string, args, kwargs)
|       -- 格式化引擎核心入口
|          负责：解析模板 → 查找字段 → 应用格式说明 → 拼接结果
|          可重写以完全接管整个流程
|
|   parse(self, format_string)
|       -- 将模板字符串拆解为四元组序列:
|          (literal_text, field_name, format_spec, conversion)
|
|       示例:
|       for literal, field, spec, conv in Formatter().parse("Hi {name!r:>10}"):
|           print(literal, field, spec, conv)
|       # "Hi "   name   >10   r
|
|   get_field(self, field_name, args, kwargs)
|       -- 解析字段路径（点/索引访问）
|          返回 (value, used_key)
|          默认支持：
|              {user.name}
|              {data[0]}
|
|   get_value(self, key, args, kwargs)
|       -- 决定字段“根值”的来源
|          当遇到 {x} 时被调用:
|          "{x}".format(x=1) -> get_value("x", (), {"x": 1})
|
|   format_field(self, value, format_spec)
|       -- 将字段值根据格式说明转换为字符串
|          等价于：format(value, format_spec)
|
|       示例:
|       format_field(3.14159, ".2f") -> "3.14"
|
|   convert_field(self, value, conversion)
|       -- 处理转换标志 !r !s !a
|
|       示例:
|       "{x!r}" -> convert_field(x, "r") -> repr(x)
|
|   check_unused_args(self, used_args, args, kwargs)
|       -- 校验是否存在未使用的参数
|          默认行为：抛出异常
|          可重写以放宽或禁用该检查

示例：新增一个格式说明符（format spec） :upper

class UpperFormatter(Formatter):
    def format_field(self, value, spec):
        if spec == "upper":
            return str(value).upper()
        return super().format_field(value, spec)

fmt = UpperFormatter()
print(fmt.format("{name:upper}", name="alice")) # ALICE

示例：新增一个转换标志（conversion） !u

class UpperConvFormatter(Formatter):
    def convert_field(self, value, conv):
        if conv == "u":     # 使用 {name!u}
            return str(value).upper()
        return super().convert_field(value, conv)

fmt = UpperConvFormatter()
print(fmt.format("{name!u}", name="alice")) # ALICE

转换标志（conversion） vs 格式说明符（format spec）
语法名称用途钩子
{!r} 转换标志 repr/str/ascii convert_field(value, conversion)
{x:upper} 格式说明对齐、宽度、数字格式等 format_field(value, format_spec)

语法	名称	用途	钩子
`{!r}`	转换标志	repr/str/ascii	`convert_field(value, conversion)`
`{x:upper}`	格式说明	对齐、宽度、数字格式等	`format_field(value, format_spec)`

Template`` -- 模板字符串类 string.Template提供一种简单、安全的字符串替换机制，使用$VAR_NAME` 的方式进行替换。

from string import Template

t = Template("Hello, $name!")
print(t.substitute(name="Alice"))

辅助函数

string.capwords(s, sep=None): 将字符串中每个单词的首字母大写，而其他字母小写，可以指定单词分隔符。

import string

s = "hello world, python!"
print(string.capwords(s))   # Hello World, Python!