在Python变量中触发f-string解析。

Question

这个问题涉及处理 Jupyter 魔法，但可以用更简单的方式表达。给定字符串 s = "the key is {d['key']}" 和字典 d = {'key': 'val'}，我们想解析字符串。

旧方法是使用 .format()，但它会引发错误 - 它无法处理字典键。

"the key is {d['key']}".format(d=d)  # ERROR

我以为唯一的解决方法是将字典转化为对象（此处有解释在这里或在这里）。

"the key is {d.key}".format(obj(d))

但是Martijn很好地解释了，你可以简单地省略引号使其正常工作：

"the key is {d[key]}".format(d=d)

新方法f'string'仍然以直观的Python方式处理字典键：

f"the key is {d['key']}"

它还处理函数 - 这是.format无法处理的。

f"this means {d['key'].lower()}"

虽然我们现在知道你可以使用.format，但我仍然想知道最初的问题：给定s和d，如何强制解析f'string'的s？我添加了另一个示例，其中包含花括号中的函数，.format也无法处理，而f'string'则可以解决。

是否有.fstring()或可用的方法？Python内部使用什么？

- Roelant

Answer 1

字符串格式化可以处理大部分字符串字典键，但您需要删除引号：

"the key is {d[key]}".format(d=d)

演示：

>>> d = {'key': 'val'}
>>> "the key is {d[key]}".format(d=d)
'the key is val'

str.format()语法与Python表达式语法不完全相同（这是f-strings主要支持的语法）。

来自格式化字符串语法文档：

field_name        ::=  arg_name ("." attribute_name | "[" element_index "]")*
[...]
element_index     ::=  digit+ | index_string
index_string      ::=  <any source character except "]"> +

并且

形如'[index]'的表达式将使用__getitem__()进行索引查找

语法有限，因为它会将任何只包含数字的字符串转换为整数，而其他所有字符始终被解释为字符串（虽然您可以使用嵌套的{}占位符从另一个变量动态插入键值）。

如果您必须支持任意表达式，就像f-strings一样，并且您不从不受信任的来源获取模板字符串（这一点很重要），那么您可以解析字段名组件，然后使用eval()函数在输出最终字符串之前评估值：

from string import Formatter

_conversions = {'a': ascii, 'r': repr, 's': str}

def evaluate_template_expressions(template, globals_=None):
    if globals_ is None:
        globals_ = globals()
    result = []
    parts = Formatter().parse(template)
    for literal_text, field_name, format_spec, conversion in parts:
        if literal_text:
            result.append(literal_text)
        if not field_name:
            continue
        value = eval(field_name, globals_)
        if conversion:
            value = _conversions[conversion](value)
        if format_spec:
            value = format(value, format_spec)
        result.append(value)
    return ''.join(result)

现在报价被接受了：

>>> s = "the key is {d['key']}"
>>> d = {'key': 'val'}
>>> evaluate_template_expressions(s)
'the key is val'

实际上，您可以使用 eval(f'f{s!r}', globals()) 来执行相同的操作，但是上述方法可能会让您对想要支持的表达式有更多的控制。

- Martijn Pieters

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谢谢 :) 仍然希望有一个实际的解决方案，但不知道这个！ - Roelant

@Roelant：现在我已经将这部分内容加入了我的回答。 - Martijn Pieters

@MartijnPieters 我们如何对三引号 f-string 模板字符串执行 Formatter().parse(template)？ - HappyFace

@HappyFace：不确定你的意思。f-string和三引号都只是语法上的差异，用于生成一个字符串值，你也可以用不同的语法生成相同的值。Formatter().parse()只关心一个字符串值，而不关心你如何生成这个值。然而，在f-string中使用的任何{...}占位符语法都已经被填充，因为这就是该语法的作用；立即执行表达式以填充占位符槽。没有模板可以从中提取。 - Martijn Pieters

Answer 2

给定s和d，如何强制解析f'string'的s？是否有可用的函数或方法？

这可以通过使用eval来实现。 但要注意eval！

>>> eval('f' + repr(s))
the key is val

repr 的作用是转义任何引号并用引号包装 s 本身。

如果您知道要格式化哪些变量（在这种情况下为 d），请选择 Martijn's answer 中的使用 str.format。由于 eval 的危险性，上述解决方案应该是最后的选择。

- TrebledJ

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谢谢 :) 我知道eval，但我确实想避免使用它。 - Roelant