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title: Python String
fid: 20240929-171222
tags: string
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# Python String

**难度**: 1

**时长**: 30 min


在学习本小节之前，你最好先学习 [](#List-and-Tuple) 中的基本内容，了解 List 的基本用法。

## Python 字符串表示方法

### Python 如何表示字符串？

-   单引号定界 `'abc'`

-   双引号定界 `"abc"`

-   3引号定界 `'''abc'''`, `"""abc"""`

-   为什么要提供单引号和双引号重复的功能? `I'm fine, doesn't`

-   如何表示字符串 `"Isn't," they said.` ? 试着将他打印出来

    ``` {python}
    print('"Isn\'t," they said.')
    ```


### 小心路径中的反斜杠(`\\`)

1.  用 Python 程序打开电脑上指定路径 `C:\some\name\test.txt` 的文件，并读取其内容
2.  用 Python print 打印这条字符串，会发现什么问题?

运行下面的代码，遇到了什么问题？ 怎么解决? 

```python
path = "实际文件路径"         # 如 C:\some\name\test.txt
with open(path) as fl:
    txt = fl.read()
    print(txt)

# Tip：
# print('C:\some\name\test.txt')
```



### 怎么表示多行字符串？

打印下面的多行字符串，并保持格式:

    Usage: paradio [hello]
        -h help
        -H docs


在文件 `multiline_comments.py` 中编写你的代码，然后在终端用 `pyhton multiline_comments.py` 运行

``` python
s="""\
Usage: paradio [hello]
    -h help
    -H docs
"""
print(s)
```

(basic-python-string-operation)=
## Python 字符串基本操作

-   字符串 **连接** 有哪些方法？
-   如何 **拆分** 字符串(一般是按句子、段落、或空格拆分)?
-   如何 **取得** 字符串中的部分字符?
-   怎样 **修改** 字符串中的部分字符?
-   Python 会有 **下标越界** 问题吗?

### 字符串连接

1.  字符串字面值相邻连接;

    ```python
    >>> "Hello" 'world' """!"""
    >>> a="hello"
    >>> b="world"
    >>> a b #???
    ```

2.  `+` 号连接

    ```python
    >>> "Hello" + 'world' + """!"""
    >>> a="hello"
    >>> b="world"
    >>> a + b
    ```

    注意：

    1. `+` 操作符一般都比字符串字面值邻接更好用 ([例外](#String-Literal-Concatenation))；
    
    2. 字符串除了可以使用 `+` 操作符之外，也可以像 List 一样使用 `*`, 即 `str * n` 或 `n * str`

3.  str.join()

    ```python
    >>> " ".join([a,b])
    >>> "".join([a,b])
    >>> " ".join(a,b)   #???
    ```

    有什么发现值得注意?


**练习**: 如果 `a = ['Hello', 'World', '!']`，如何利用字符串的方法 `join()` 将其两个成员连接在一起呢？分别得到:

1.  中间不带空格的 `'helloworld!'`,
2.  中间带空格的: `'hello world !'`，
3.  中间用下划线的 `'hello_world_!'`

### 字符串分隔 str.split()

练习

1.  取 `'hello world'` 中的第1个单词，或最后一个单词;
2.  取文件名 `'my_code.py'` 的扩展名;
3.  取路径 `'/home/Tom/note.txt'` 中的文件名；或取文件的父目录;
4.  取 url `'http://www.scuec.edu.cn/index.html'` 中的域名

### 取一个、多个、全部成员

从 String 中取个别或多个成员的操作和 List / Tuple 采用相似的方法。例如：

1.  如何取得字符串中的1个字符?

    例: 从 `"foobar"` 中取得 `"f"`。 该方法适用于所有序列数据类型

2.  如何取得字符串中的连续多个字符?

    例：从 `"foobar"` 中取得 `"foo"`。 该方法适用于所有序列数据类型

3.  怎样修改字符串中的部分字符?

    `'foobar'` \--\> `'Foobar'`，怎么做？Python字符串做为一个整体不允许修改。

4.  Python 会有下标越界问题吗? 即，如果： `s = "foobar"`

    (1) `s[42]` 会怎样？
    (2) `s[4：42]` 会怎样？

### 字符串常用方法

-   `center(n)`
-   `find()`, see also: `index()`, `count()`, `in`
-   `join()`, `split()`
-   `lower()`, `upper()`, `capitalize()`,
-   `replace()`
-   `strip()`
-   `isspace()`、 `isdigit()` 和 `isupper()`

## 字符串输出格式化

下面的一组方法均是将 **值** `"world"`, `"hot"` 代入**模板**: `"Hello, (). () enough for ya?"`，得到  `"Hello, world. hot enough for ya?"` 。它们都可一次代入多个成员，比较方便。

### % 方法

最传统的方法

```python
>>> template = "Hello, %s. %s enough for ya?" 
>>> values = ('world', 'Hot')
>>> template % values
'Hello, world. Hot enough for ya?
```

### str.format()

功能强大，用起来也不复杂

```python
>>> 1 顺序填入
>>> template = "Hello, {}. {}enough for ya?" 
>>> values = ('world', 'Hot')
>>> template.format(*values)     # 参见星号的用法： 序列解包

>>> 2 编号参数
>>> template="Hello, {1}. {0}enough for ya?" 
>>> values = ('Hot', 'world')    
>>> template.format(*values)

>>> 3
>>> "{3} {0} {2} {1} {3} {0}".format("be", "not", "or", "to")
#=  'to be or not to be'

>>> 4 使用关键字命名参数
>>> "Hello, {name}!".format(name="world") 
```

注意 `*values` 中有一个星号，其它用是序列解包，把一个列表变量解包成函数的多个参数。详见: [](#Args-And-Kwargs)

请问数字起了什么作用？ 能用变量名来代替数字吗？


更多的用法见: [](#String-Format)

### f 表示法

最简洁轻便的用法

要求: python3.6+

```python
>>> who = "Mars"
>>> what = "Dusty"
>>> out = f"Hello, {who}! {what} enough for ya?"
```

### string.Template()

Template() 实现了更好用的变量名替换：

```python
>>> from string import Template
>>> tmpl = Template("Hello, $who! $what enough for ya?")
>>> tmpl.substitute(who="Mars", what="Dusty")
```

[String Formatting Trick](#String-Formatting-Trick) 部分更详细地说明了不同方法的优缺点及最推荐的方法。

### 综合练习: 空格格式化

已知输入和输出文本，编写所需要的格式化代码。注意: 输出要适应输入的长度变化。

写代码前先说一说，哪些地方会需要用到刚才的哪些序列操作?

![](img/print_spaces.png)

[放大](img/print_spaces-ori.png)

**提高题**: 

1.  如果你的输入包含中英文混合字符，你的代码还能有效工作吗？ 难度+1

2.  和前面的文本加框类似，本练习的输入文本为多行字符串，请编写代码完成加框格式化。格式化选项:

    -  左对齐
    -  居中对齐
    -  右对齐

## 高级操作

下面的模块（包）能让你完成更高级、更复杂的字符串操作，都非常常用。

### Re 正则表达式

从半结构化文本中查找（匹配），修改 （替换）

用正则表达式从消息 `s="DAI24443527: Hello!"` 中提取 QQ号, 姓名，和消息，并把它们分开

```python
>>> import re
>>> r=re.search(r'(\w+)(\d+): (\w+)',s)
>>> r.group(1)
>>> r.group(2)
>>> r.group(3)
```

### Beautifulesoup

专业用于从 xml, html, json 等结构化数据中解析数据。

### Jinja2

用于复杂文本（文档）格式化