输出格式化

使用格式化字符串字面值，要在字符串开头的引号/三引号前添加 f 或 F 。在这种字符串中，可以在 { 和 }字符之间输入引用的变量，或字面值的 Python 表达式

>>> year = 2016
>>> event = 'Referendum'
>>> f'Results of the {year} {event}'

'Results of the 2016 Referendum'

import math
print(f'The value of pi is approximately {math.pi:.3f}.')
The value of pi is approximately 3.142.

在 ':' 后传递整数，为该字段设置最小字符宽度，常用于列对齐：还有一些修饰符可以在格式化前转换值。 '!a' 应用 ascii() ，'!s' 应用 str()，'!r' 应用 repr()：

请参考

字符串的 str.format() 方法需要更多手动操作。你仍将使用 { 和 } 来标记变量将被替换的位置并且可以提供详细的格式化指令，但你还需要提供待格式化的信息。下面的代码块中有两个格式化变量的例子：

>>> yes_votes = 42_572_654
>>> total_votes = 85_705_149
>>> percentage = yes_votes / total_votes
>>> '{:-9} YES votes  {:2.2%}'.format(yes_votes, percentage)
' 42572654 YES votes  49.67%'

花括号及之内的字符（称为格式字段）被替换为传递给 str.format() 方法的对象。花括号中的数字表示传递给 str.format() 方法的对象所在的位置，且使用关键字参数名引用值具体请参考格式字符串语法

最后，还可以用字符串切片和合并操作完成字符串处理操作，创建任何排版布局。字符串类型还支持将字符串按给定列宽进行填充，这些方法也很有用。如果不需要花哨的输出，只想快速显示变量进行调试，可以用 repr() 或 str() 函数把值转化为字符串。 str() 函数返回供人阅读的值，repr() 则生成适于解释器读取的值（如果没有等效的语法，则强制执行 SyntaxError）。对于没有支持供人阅读展示结果的对象， str() 返回与 repr() 相同的值。一般情况下，数字、列表或字典等结构的值，使用这两个函数输出的表现形式是一样的。字符串有两种不同的表现形式。

more reference

读写文件

open() 返回一个 file objec，最常使用的是两个位置参数和一个关键字参数：open(filename, mode, encoding=None)

f = open('workfile', 'w', encoding="utf-8")

第一个实参是文件名字符串。第二个实参是包含描述文件使用方式字符的字符串。mode 的值包括 'r' ，表示文件只能读取；'w' 表示只能写入（现有同名文件会被覆盖）；'a' 表示打开文件并追加内容，任何写入的数据会自动添加到文件末尾。'r+' 表示打开文件进行读写。mode 实参是可选的，省略时的默认值为 'r'。

通常情况下，文件是以 text mode 打开的，也就是说，你从文件中读写字符串，这些字符串是以特定的 encoding 编码的。如果没有指定 encoding ，默认的是与平台有关的（见 open() ）。因为 UTF-8 是现代事实上的标准，除非你知道你需要使用一个不同的编码，否则建议使用 encoding="utf-8" 。在模式后面加上一个 'b' ，可以用 binary mode 打开文件。二进制模式的数据是以 bytes 对象的形式读写的。在二进制模式下打开文件时，你不能指定 encoding 。

在文本模式下读取文件时，默认把平台特定的行结束符（Unix 上为 \n, Windows 上为 \r\n）转换为 \n。在文本模式下写入数据时，默认把 \n 转换回平台特定结束符。这种操作方式在后台修改文件数据对文本文件来说没有问题，但会破坏 JPEG 或 EXE等二进制文件中的数据。注意，在读写此类文件时，一定要使用二进制模式。

在处理文件对象时，最好使用 with 关键字。优点是，子句体结束后，文件会正确关闭，即便触发异常也可以。而且，使用 with 相比等效的 try-finally 代码块要简短得多：

with open('workfile', encoding="utf-8") as f:
    read_data = f.read()

# We can check that the file has been automatically closed.
f.closed
# output: True

如果没有使用 with 关键字，则应调用 f.close() 关闭文件，即可释放文件占用的系统资源。

警告调用 f.write()时，未使用 with 关键字，或未调用 f.close()，即使程序正常退出，也可能导致 f.write() 的参数没有完全写入磁盘。通过 with 语句，或调用 f.close() 关闭文件对象后，再次使用该文件对象将会失败。在 Python 中，with 语句的作用域规则允许在 with 代码块内创建的变量和对象在代码块外仍然可用，这使得资源管理更加简洁和安全。

文件对象的方法

f.read(size) 从文件读取 size 个字符，当未给定 size 或给定负值时，读取所有字符并返回为字符串。如果文件已到达结尾， f.read() 将返回一个空字符串。
f.readline() 从文件中读取一行；换行符为 '\n' 。如果返回一个空字符串，说明已经到达文件末尾，而空行则由一个换行符表示。如果文件只有一行，且没有换行符， f.readline() 将返回一个空字符串。
f.write(string) 将 string 的内容写入文件，并返回写入的字符数。
f.tell() 返回一个整数，表示文件对象在文件中的当前位置，即文件指针当前位置。
f.seek(offset, whence) 改变文件对象的位置。offset 的值，以及如何解释 whence 的值，如下表所示：
- whence 的值偏移量的含义
- 0 从文件开头开始计算
- 1 从当前位置开始计算
- 2 从文件末尾开始计算
- 如果文件以文本模式打开（默认），只允许相对于文件开头搜索。如果文件以二进制模式打开，可以使用任何值。在文本文件（模式字符串未使用 b 时打开的文件）中，只允许相对于文件开头搜索（使用 seek(0, 2) 搜索到文件末尾是个例外），唯一有效的 offset 值是能从 f.tell() 中返回的，或 0。其他 offset 值都会产生未定义的行为。

文件对象还有一些额外的方法，如使用频率较低的 isatty() 和 truncate() 等；有关文件对象的完整指南请查阅标准库参考。

保存结构化数据

备注 JSON文件必须以UTF-8编码。当打开JSON文件作为一个 text file 用于读写时，使用 encoding="utf-8" 。

pickle

pickle 模块可以序列化和反序列化几乎所有的Python对象。

import pickle

data = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}

# 将对象序列化到文件
with open('data.pkl', 'wb') as f:
    pickle.dump(data, f)

# 从文件反序列化对象
with open('data.pkl', 'rb') as f:
    data = pickle.load(f)

print(data)
# 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}

JSON

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，广泛用于网络通信和数据存储。作为一种人类可读的文本格式，易于理解和编辑，且并非JavaScript专用，由于其广泛用于Web应用，许多编程语言都支持JSON的解析和生成。

JSON 只支持基本数据类型，如字符串、数字、数组（列表）、对象（字典）、布尔值和 null

import json

data = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}

# 将对象序列化为JSON字符串
json_string = json.dumps(data)
print(json_string)
# 输出: {"name": "Alice", "age": 30, "city": "New York"}

# 将对象序列化到文件
with open('data.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=4)

# 从文件反序列化对象
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
    data = json.load(f)

pickle 模块适用于序列化和反序列化Python对象，但生成的字节流不适合与其他编程语言交换数据。 json 模块适用于序列化和反序列化JSON数据，适合与其他编程语言进行数据交换。