Python 入门教程（3）基础知识 | 3.6、标准输入与输出

Python的标准输入与输出是编程中非常基础且重要的概念，它们允许程序与用户或其他程序进行交互。在Python中，标准输入通常指的是从键盘接收数据，而标准输出则是指将数据发送到屏幕显示。下面，我们将详细介绍Python中的标准输入与输出。

一、标准输入与输出

1、标准输入

在Python中，input() 函数是执行标准输入的主要方式。这个函数会暂停程序的执行，等待用户从键盘输入一些文本，并按下回车键。然后，它会将用户输入的文本（包括任何空格，但不包括回车符）作为字符串返回给程序。如果需要将输入的文本转换为其他数据类型（如整数或浮点数），可以使用类型转换函数（如 int() 或 float()）。

示例代码：

# 使用 input() 函数获取用户输入的字符串
user_input = input("请输入你的名字: ")
print("你好,", user_input)

# 将用户输入的字符串转换为整数
age = int(input("请输入你的年龄: "))
print("你今年", age, "岁。")

2、标准输出

在Python中，print() 函数是实现标准输出的主要方式。这个函数可以将信息发送到标准输出设备，通常是屏幕。print() 函数可以接受多个参数，它们将被转换成字符串（如果它们还不是字符串的话），并在输出时以空格分隔，最后换行。此外，print() 函数还允许通过一些关键字参数（如 end、sep 和 file）来自定义输出的格式和目的地。print() 函数原型如下：

print(self, *args, sep=' ', end='\n', file=None)

• self： 面向对象中的一个当前对象引用的标识。
• *args： 可变长参数列表。
• sep： 打印元素之间的间隔分隔，默认空格。
• end： 打印信息的结尾，默认换行。
• file： 将打印的内容输出到一个文本文件中。

示例代码：

# 使用 print() 函数输出文本
print("Hello, World!")

# 输出多个值，它们之间用空格分隔
print("姓名:", "张三", "年龄:", 30)

# 自定义分隔符和结束符
print("苹果", "香蕉", "橙子", sep=" | ", end="!\n")

# 将输出重定向到文件
with open('output.txt', 'w') as file:
    print("这是写入文件的文本", file=file)

3、格式化输出

Python的格式化输出是编程中一个非常重要的概念，它允许开发者以更加清晰、可读的方式将数据展示给用户。Python提供了多种实现格式化输出的方法，包括使用%操作符的旧式字符串格式化 、str.format()方法以及f-strings（Python 3.6+引入）。下面，将逐一介绍这些方法。

3.1、使用%操作符的格式化

这是Python中最早也是最直观的一种格式化输出方式。它借鉴了C语言中的sprintf()函数。在字符串中，%符号用作占位符，后面跟着格式化字符，表示如何格式化相应的值。

示例代码：

name = "Alice"  
age = 30  
print("Name: %s, Age: %d" % (name, age))  
# 输出: Name: Alice, Age: 30

注意： 格式化字符串后面不要使用逗号，下面是错误的写法

# 错误写法，下面的代码编译会报语法错误
print("Name: %s, Age: %d", % (name, age))  

3.2、使用str.format()方法

str.format()方法是Python 2.6中引入的一种更灵活、功能更强大的字符串格式化方法。它使用大括号{}作为占位符，并通过format()方法中的参数来指定这些占位符的值。

示例代码：

name = "Bob"  
age = 25  
print("Name: {}, Age: {}".format(name, age))  
# 输出: Name: Bob, Age: 25  
  
# 也可以指定占位符的索引  
print("Name: {1}, Age: {0}".format(age, name))  
# 输出: Name: Bob, Age: 25  
  
# 还可以使用关键字参数  
print("Name: {name}, Age: {age}".format(name=name, age=age))  
# 输出: Name: Bob, Age: 25

3.3、使用f-strings（格式化字符串字面量）

f-strings是Python 3.6中引入的一种新的字符串格式化机制，它以f或F为前缀，并在字符串内部使用大括号{}来包含表达式。这些表达式在字符串被创建时会被其值替换。

示例代码：

name = "Charlie"  
age = 28  
print(f"Name: {name}, Age: {age}")  
# 输出: Name: Charlie, Age: 28  
  
# 可以在大括号中直接进行运算  
print(f"Ten years later, {name} will be {age + 10} years old.")  
# 输出: Ten years later, Charlie will be 38 years old.

f-strings因其简洁性和易读性而广受欢迎，并且在性能上也优于其他格式化方法。它们已经成为Python中进行字符串格式化的首选方式。