Python标准库之字符串操作string

Python的string模块提供了一组用于处理字符串的常量和函数，方便用户进行各种字符串操作。虽然Python的字符串类型本身已经非常强大，但string模块提供了一些额外的工具和符号集，简化了特定类型的字符串操作。

常量

string模块定义了一些常量，这些常量是字符串操作中常用的字符集或模板。

• ascii_letters：包含所有ASCII字母（小写和大写）。等同于string.ascii_lowercase + string.ascii_uppercase。内容：’abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ’
• ascii_lowercase：包含所有小写的ASCII字母。内容：’abcdefghijklmnopqrstuvwxyz’
• ascii_uppercase：包含所有大写的ASCII字母。内容：’ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ’
• digits：包含所有十进制数字（0-9）。内容：’0123456789′
• hexdigits：包含所有十六进制数字（0-9和A-F）。内容：’0123456789abcdefABCDEF’
• octdigits：包含所有八进制数字（0-7）。内容：’01234567′
• punctuation：包含所有ASCII标点符号。内容：’!”#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^_{|}~’`
• printable：包含所有可打印的ASCII字符。这包括字母、数字、标点符号和空白字符。内容：’0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!”#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^_{|}~\t\n\r\x0b\x0c’`
• whitespace：包含所有的空白字符，包括空格、制表符、换行符等。内容：’\t\n\r\x0b\x0c’

Template类

string模块中的Template类提供了一种简单的字符串替换机制，可以使用$符号进行占位符替换。相比传统的字符串格式化方法（如%或str.format()），Template类更适合处理用户输入的字符串格式化，因为它更安全，不易受到注入攻击。

Template类的常用方法：

• substitute(mapping, **kwargs)：替换模板字符串中的所有占位符。如果一个占位符没有被替换，或者如果提供的键不存在，会抛出KeyError异常。
• safe_substitute(mapping, **kwargs)：类似于substitute，但不会抛出KeyError。如果某个占位符无法替换，它会保留原样。

Template类的用法示例：

from string import Template

# 定义模板字符串
t = Template('Hello, $name! Welcome to $place.')

# 使用substitute方法替换占位符
s = t.substitute(name='Alice', place='Wonderland')
print(s) # 输出: Hello, Alice! Welcome to Wonderland.

# 使用safe_substitute方法进行安全替换
s_safe = t.safe_substitute(name='Alice')
print(s_safe) # 输出: Hello, Alice! Welcome to $place.

Formatter类

string模块中的Formatter类是一个用于实现自定义字符串格式化的类。它是Python内置str.format()方法背后的机制。通过继承和重写Formatter类的方法，可以自定义字符串格式化的行为。

Formatter类的主要方法：

• format(format_string, *args, **kwargs)：用于格式化字符串，类似于format()方法。
• vformat(format_string, args, kwargs)：实际执行格式化的核心方法，format()方法会调用它。
• parse(format_string)：解析格式字符串，生成元组序列(literal_text, field_name, format_spec, conversion)。
• get_field(field_name, args, kwargs)：根据字段名查找值，返回值和可选的字段元组。
• get_value(key, args, kwargs)：从参数中获取给定键的值。
• convert_field(value, conversion)：执行字段转换，如!r、!s等。
• format_field(value, format_spec)：应用格式规范（format_spec）到字段值。

Formatter类的自定义示例：

from string import Formatter

class MyFormatter(Formatter):
    def format_field(self, value, format_spec):
        # 将所有格式化的值转换为大写
        return super().format_field(value, format_spec).upper()

formatter = MyFormatter()
formatted_string = formatter.format('Hello, {}!', 'world')
print(formatted_string) # 输出: HELLO, WORLD!

实用函数

string模块还包含一些用于字符串操作的实用函数。

• capwords(s, sep=None)：将字符串s的每个单词的首字母大写，并将单词之间的分隔符设为sep（默认为空格）。相当于s.title()，但它会先通过split()分割，再通过join()重新组合。

用法示例：

import string

s = "hello world, this is python."
cap_s = string.capwords(s)
print(cap_s) # 输出: "Hello World, This Is Python."

参考链接：

• string—常见的字符串操作—Python 3.13.0文档
• Python字符串格式化工具–标点符(biaodianfu.com)