python 中使用 f-String 進行字符串格式化的正確方式
本文將深入講解如何在 Python 中正確運用 f-string 實現字符串格式化，尤其是在面對字典和列表等復雜數據結構時的應用。通過實際代碼示例，我們將展示如何安全高效地將變量嵌入字符串中，避免使用 eval() 帶來的安全隱患，并充分發揮 f-string 的優勢。
什么是 f-string？
f-string（格式化字符串字面量）是 Python 3.6 版本引入的一種全新的字符串格式化機制。它以簡潔直觀的方式將變量直接插入字符串中。相較于傳統的 % 操作符和 .format() 方法，f-string 更加清晰且執行效率更高。
基礎用法
f-string 的基本形式是在字符串前加上 f 標識符，隨后在花括號 {} 中放入變量或表達式。例如：
name = "Alice" age = 30 greeting = f"Hello, my name is {name} and I am {age} years old." print(greeting) # 輸出: Hello, my name is Alice and I am 30 years old.
處理字典與列表
當需要在字符串中包含字典或列表時，可以直接在 f-string 中引用這些結構。Python 會自動調用其 __str__ 方法將其轉換為字符串形式。
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示例：
假設有如下數據：
original_dict = {"key1": "value1", "key2": "value2"} my_data = [{"data": "example"}]
我們希望將它們插入到以下語句中：
"You are my friend.rn {original_dict}: You must not output sampleValues.rrnnMy Data: {my_data}"
可以輕松使用 f-string 實現：
original_dict = {"key1": "value1", "key2": "value2"} my_data = [{"data": "example"}] input_data = f"You are my friend. {original_dict}: You must not output sampleValues. My Data: {my_data}" print(input_data)
輸出結果：
You are my friend. {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}: You must not output sampleValues. My Data: [{'data': 'example'}]
為何不推薦使用 eval()？
eval() 函數能夠解析并執行字符串中的 Python 表達式。雖然它看似可以用于動態替換變量，但存在極大的安全隱患。如果字符串內容來源于不可信的渠道，eval() 可能會運行惡意代碼，造成嚴重后果。
舉例來說，如果 input_data 來自用戶輸入，并且內含 os.system(“rm -rf /”) 等命令，那么 eval() 將會執行該操作，導致系統文件被刪除。
ast.literal_eval() 的限制
ast.literal_eval() 相比于 eval() 更加安全，因為它只能處理合法的 Python 字面量（如字符串、數字、元組、列表、字典等）。然而，它的用途是解析字面量而不是進行字符串格式化。
在某些場景中嘗試用 ast.literal_eval() 解析含有變量的字符串是不合適的。因為 ast.literal_eval() 并不能識別變量名，因此會導致異常拋出。
總結
f-string 是目前 Python 中最推薦的字符串格式化方法。它不僅語法簡潔、可讀性強，而且性能優異，同時規避了 eval() 所帶來的潛在風險。當涉及字典和列表等復雜結構時，只需在 f-string 中直接引用即可，Python 會自動完成類型轉換。務必注意：永遠不要使用 eval() 來處理字符串格式化，尤其是處理來自外部的數據時。
注意事項：
- f-string 僅適用于 Python 3.6 及以上版本。
- 確保 f-string 中使用的變量已提前定義。
- 如果需要在字符串中顯示花括號 {}，可以用 {{ 和 }} 來進行轉義。例如：f”The value is {{ {value} }}”。
