Python 的 print 函數與 f 字串完整指南|從基礎到應用

1. 前言

Python 是一種通用的程式語言,廣泛應用於許多程式設計領域,以其簡潔性和靈活性而受到高度評價。其中,透過「f 字串(f-strings)」能夠簡單地進行字串格式化,這項功能於 Python 3.6 推出,非常實用。在本文中,我們將詳細介紹如何使用 Python 的 print 函數與 f 字串來提高輸出效率。

Python 的普及與 f 字串的重要性

Python 以其直覺的語法和強大的函式庫,被廣泛應用於 Web 開發、數據科學、機器學習等領域。f 字串相較於傳統的字串格式化方法,能更簡潔地撰寫程式碼,提升開發效率。本指南將從基礎到進階應用進行學習。

2. print 函數的基本用法

print() 函數是 Python 中最基本的輸出方法,用於將字串或變數的值顯示在標準輸出上。

基本的 print 使用方式

在 Python 中,顯示字串的最簡單方法是使用 print() 函數,如下所示:

print("你好,Python!")

執行此程式碼後,會顯示以下結果:

你好,Python!

同時輸出多個值

若要同時輸出多個變數或字串,只需使用逗號(,)來分隔它們。

name = "田中"
age = 25
print("名字:", name, "年齡:", age)

輸出結果:

名字: 田中 年齡: 25

預設換行行為與修改

print() 函數的預設行為是在輸出後自動換行。如果不希望換行,可以使用 end 參數來調整。

print("這一行不會換行。", end="")
print("這是下一行。")

輸出結果:

這一行不會換行。這是下一行。

 

3. 什麼是 f 字串(f-strings)?

f 字串是一種在 Python 3.6 引入的字串格式化方法,與傳統的 format() 方法相比,它能讓程式碼更簡潔、直觀。

f 字串的基本語法

使用 f 字串時,只需在字串前加上 fF,並在大括號 {} 中插入變數或表達式。

name = "佐藤"
age = 30
print(f"名字: {name}, 年齡: {age}")

執行後的輸出結果:

名字: 佐藤, 年齡: 30

與傳統的 format() 方法相比,f 字串更加直覺,能用更少的程式碼實現相同的功能。

4. f 字串的格式設定方法

使用 f 字串時,可以靈活地格式化數字和字串。以下是一些常見的格式設定技巧。

控制小數點位數

f 字串可以用來限制數字的小數點顯示位數:

value = 123.456789
print(f"小數點後兩位: {value:.2f}")

輸出結果:

小數點後兩位: 123.46

百分比格式

我們也可以使用 f 字串來格式化數值為百分比表示法:

rate = 0.125
print(f"成功率: {rate:.1%}")

輸出結果:

成功率: 12.5%

這使得不同類型的數據可以更直觀地顯示。

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5. 在 f 字串中使用運算式

f 字串不僅能插入變數,還可以直接在大括號內執行運算,使輸出更加靈活。

將數學運算嵌入 f 字串

我們可以在大括號 {} 中直接寫入數學計算式,並顯示其結果。

print(f"2 + 3 等於 {2 + 3}")

輸出結果:

2 + 3 等於 5

這使得 f 字串不僅可以用來顯示變數,還能動態計算並輸出結果,使程式碼更加精簡。

6. f 字串的實用範例與應用

f 字串在實際開發中非常有用,以下是一些常見的應用場景。

日誌輸出的範例

使用 f 字串可以輕鬆建立動態的日誌訊息,這對於偵錯或系統監控特別實用。

user = "山田"
action = "登入"
print(f"使用者 {user} 已 {action}")

輸出結果:

使用者 山田 已 登入

多行 f 字串的使用

當需要輸出多行訊息時,也可以使用 f 字串來簡化程式碼。

name = "鈴木"
age = 28
message = (
    f"名字: {name}\n"
    f"年齡: {age}\n"
)
print(message)

輸出結果:

名字: 鈴木
年齡: 28

這樣可以讓多行輸出變得更加清晰且易於維護。

7. 避免 f 字串錯誤的關鍵點

在使用 f 字串時,有幾個常見錯誤可能會導致程式出錯。這裡介紹如何避免這些錯誤。

大括號的錯誤使用

如果大括號 {} 沒有正確關閉,則會發生語法錯誤。以下是一個錯誤範例:

# 錯誤範例
name = "田中"
print(f"名字: {name")

正確的寫法應該是:

# 修正後
print(f"名字: {name}")

未定義的變數

如果在大括號內使用了一個尚未定義的變數,則會引發 NameError

# 錯誤範例
print(f"數值是 {undefined_value}")

解決方法是確保變數已經定義:

# 修正後
value = 100
print(f"數值是 {value}")

8. 總結

在這篇文章中,我們學習了 Python 的 print 函數與 f 字串的使用方法。f 字串可以讓程式碼更簡潔,並且在數據處理與日誌輸出等場景下非常實用。

未來的學習方向

熟練使用 f 字串是高效撰寫 Python 程式碼的重要一步。此外,學習其他字串處理方法、Python 的基本資料型態以及 format() 方法,也能幫助你撰寫更靈活的程式碼。