输入输出与格式化字符串

程序要想活起来，就得会跟外界说话。这一篇讲 Python 中最基础的输入输出：input()、print()，以及新时代最优雅的字符串格式化方式 —— f-string。搞懂它们之后，你就能写出”接收用户输入 → 处理 → 打印结果”的完整脚本了。这看起来简单，但里面有很多”看起来会实际不会”的细节，比如 print 的 sep/end/flush 参数、input 的类型陷阱、f-string 的高级用法等等。

一、print：不止是打印

先看最基础用法：

print("Hello, World!")
print("咖飞", "3 岁")             # 多个参数，默认用空格分隔
print("咖飞", "3 岁", sep=" - ")   # 自定义分隔符
print("行 1", end=" | ")           # 不换行，用 " | " 结束
print("行 2")                      # 输出：行 1 | 行 2

print 的四个关键参数

• *objects：要打印的对象（可以任意多个）；
• sep：多个对象之间的分隔符，默认为 ' '；
• end：结束字符，默认为 '\n'；
• file：输出到哪个文件对象，默认是 sys.stdout；
• flush：是否立刻刷新缓冲区，默认 False。

输出到文件

with open("log.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    print("日志内容", file=f)

with 会在退出块时自动关闭文件，具体见 with 语句与上下文管理器。

输出到 stderr

错误信息应该输出到标准错误流，方便区分正常输出：

import sys
print("这是错误信息", file=sys.stderr)

flush 的作用

Python 默认是行缓冲（终端）或块缓冲（管道/文件），有时候你会发现输出没立刻显示：

import time

for i in range(5):
    print(f"进度 {i}", end=" ")
    time.sleep(1)
# 5 秒后一次性打印，因为没换行触发刷新

加 flush=True 就实时了：

for i in range(5):
    print(f"进度 {i}", end=" ", flush=True)
    time.sleep(1)

打印任意对象

print 会自动调用对象的 __str__ 方法把它转成字符串：

print([1, 2, 3])         # [1, 2, 3]
print({"a": 1, "b": 2})  # {'a': 1, 'b': 2}
print((1, 2))            # (1, 2)
print(None)              # None

想调试对象内部结构时，repr 更详细：

s = "咖飞"
print(s)          # 咖飞
print(repr(s))    # '咖飞'  带引号，能看出是字符串

调试大型嵌套数据用 pprint：

from pprint import pprint
data = {"users": [{"name": "a"}, {"name": "b"}]}
pprint(data, width=40)

二、input：读取用户输入

name = input("请输入你的名字：")
print(f"你好，{name}")

三条关键规则：

1. input() 永远返回字符串，即便你输入了数字；
2. 输入的末尾不含换行符；
3. 参数是”提示语”（prompt），显示在光标前。

转类型

想要数字必须显式转换：

age = int(input("年龄："))         # 输入 abc 会抛 ValueError
weight = float(input("体重："))

永远要考虑用户会瞎输入：

def read_int(prompt: str) -> int:
    """反复让用户输入直到输入合法整数。"""
    while True:
        raw = input(prompt).strip()
        try:
            return int(raw)
        except ValueError:
            print("请输入合法整数")

age = read_int("年龄：")

一次性读多个值

raw = input("请输入身高体重(用空格分隔)：")   # 例：170 65
parts = raw.split()
if len(parts) != 2:
    print("格式错误")
else:
    height, weight = map(float, parts)
    print(f"BMI: {weight / (height/100)**2:.2f}")

getpass：隐藏密码

密码不应该显示在终端上：

from getpass import getpass
pwd = getpass("请输入密码：")   # 输入时不显示

三、f-string：格式化的正确姿势

f-string 是 Python 3.6+ 引入的字符串前缀 f，可以在花括号里直接嵌入表达式：

name = "咖飞"
age = 3
print(f"我叫 {name}，今年 {age} 岁")

# 表达式也可以
print(f"明年 {age + 1} 岁")
print(f"名字长度 {len(name)}")

# 调用方法
print(f"大写：{name.upper()}")

格式说明符 :...

pi = 3.14159265
print(f"{pi:.2f}")          # 3.14      保留 2 位小数
print(f"{pi:10.2f}")        # '      3.14'  总宽度 10，右对齐
print(f"{pi:<10.2f}")       # '3.14      '  左对齐
print(f"{pi:^10.2f}")       # '   3.14   '  居中
print(f"{pi:>10.2f}")       # '      3.14'  右对齐（默认）
print(f"{pi:0>10.2f}")      # '0000003.14'  填充 0

千分位

big = 1234567890
print(f"{big:,}")           # 1,234,567,890  千分位分隔
print(f"{big:_}")           # 1_234_567_890  下划线分隔

百分比

rate = 0.256
print(f"{rate:.1%}")        # 25.6%     自动 *100 加 %

进制转换

n = 255
print(f"{n:b}")             # 11111111    二进制
print(f"{n:o}")             # 377         八进制
print(f"{n:x}")             # ff          十六进制小写
print(f"{n:X}")             # FF          十六进制大写
print(f"{n:#x}")            # 0xff        带前缀
print(f"{n:08b}")           # 11111111    补零到 8 位

日期时间

from datetime import datetime
now = datetime.now()
print(f"{now:%Y-%m-%d %H:%M:%S}")     # 2025-09-05 09:12:38

调试神器 =（Python 3.8+）

x = 42
y = 10
print(f"{x=}, {y=}, {x*y=}")
# x=42, y=10, x*y=420

以前调试要写 print("x =", x)，现在 f"{x=}" 一键搞定，是最实用的现代 Python 特性之一。

多行 f-string

name = "咖飞"
report = f"""
姓名：{name}
年龄：{3}
状态：{"在学习中" if True else "偷懒"}
"""
print(report)

花括号本身

想输出字面的 { 或 }，写两个：

print(f"{{}}")       # {}
print(f"字典字面：{{'a': 1}}")   # 字典字面：{'a': 1}

四、格式化的历史三代

作为对比，看看 Python 里字符串格式化的演变：

name, age = "咖飞", 3

# 第 1 代：% (C printf 风格，Python 2 时代)
print("我叫 %s，%d 岁" % (name, age))

# 第 2 代：str.format() (Python 2.6+)
print("我叫 {}，{} 岁".format(name, age))
print("我叫 {n}，{a} 岁".format(n=name, a=age))

# 第 3 代：f-string (Python 3.6+)  ← 推荐
print(f"我叫 {name}，{age} 岁")

新代码请用 f-string。看到 % 或 format() 一般是老代码。有一个例外：当格式串本身来自用户或配置文件时，就必须用 format()，因为 f-string 是编译期解析变量的。

# 从配置里读的模板
template = "Hello, {name}! Today is {date}"
print(template.format(name="咖飞", date="2025-09-05"))

五、一个综合小项目：ATM 提款机

我们把这一篇学到的东西糅到一起：

# atm.py
"""极简 ATM 提款机演示 input/print/f-string 用法。"""

from getpass import getpass


def prompt_amount() -> float:
    while True:
        raw = input("请输入提款金额（元）：").strip()
        try:
            amount = float(raw)
        except ValueError:
            print("请输入数字")
            continue
        if amount <= 0:
            print("金额必须大于 0")
            continue
        if amount % 100 != 0:
            print("金额必须是 100 的整数倍")
            continue
        return amount


def main():
    balance = 8888.88
    pwd = getpass("请输入 6 位密码：")
    if pwd != "123456":
        print("密码错误，卡已吞", flush=True)
        return

    print(f"欢迎，当前余额：¥{balance:,.2f}")
    amount = prompt_amount()
    if amount > balance:
        print(f"余额不足！你想取 ¥{amount:,.2f}，但只有 ¥{balance:,.2f}")
        return

    balance -= amount
    print("=" * 30)
    print(f"取款成功：¥{amount:,.2f}")
    print(f"当前余额：¥{balance:,.2f}")
    print(f"时间：{__import__('datetime').datetime.now():%Y-%m-%d %H:%M:%S}")
    print("=" * 30)


if __name__ == "__main__":
    main()

这段代码用到了：

• input() 与循环校验；
• getpass() 隐藏密码；
• f-string 的多种格式（千分位、小数位、日期、宽度对齐）；
• print(sep, end, flush)；
• 函数（下一部分要讲）。

六、命令行参数（简版）

如果不想让程序停下来等 input()，而是直接在命令行传参：

# hello.py
import sys
print(f"参数：{sys.argv}")

运行：

python hello.py 咖飞 3
# 参数：['hello.py', '咖飞', '3']

更强大的命令行解析用 argparse（标准库）或 typer/click（第三方），我们后面单独讲。

七、常见陷阱

1. input() 结果是字符串：age = input() 后 age + 1 报错，要 int(age) + 1。
2. print 中的 , 是分隔多个对象，不是字符串拼接。print("a", "b") 输出 a b，不是 ab。要拼接用 f-string 或 +。
3. f-string 里的引号：f"{name.replace("a", "b")}" 在 Python 3.11 前会报错（引号打架）。用双引号包外层、单引号包里层，或反过来。
4. flush 忘记加：进度条、心跳输出不显示，绝大多数是没加 flush=True。
5. 中文 Windows 终端乱码：chcp 65001 切换 UTF-8，或者用 print(..., flush=True) 后再重定向。
6. input 里的换行：input() 不含结尾换行，如果需要按空行退出可以判断 if not line:。
7. f-string 不能格式化字典的引号 key：f"{d["key"]}" 引号冲突，改成 d['key']。

八、小结与延伸阅读

• print 有 sep/end/file/flush 四个宝藏参数；
• input() 只返回字符串，用完记得转类型；
• 密码输入用 getpass；
• 新代码统一用 f-string，{value:.2f}、{n:,}、{now:%Y-%m-%d} 记熟；
• 调试小技巧：f"{x=}"；
• 模板来自外部数据时用 str.format()；
• 命令行参数入门用 sys.argv，进阶用 argparse。

延伸阅读：

• f-string 详解：https://peps.python.org/pep-0498/
• Python 官方格式化指南：https://docs.python.org/zh-cn/3/tutorial/inputoutput.html

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