Python 中使用 f-string 进行字符串格式化的正确方式
本文将深入讲解如何在 Python 中正确运用 f-string 实现字符串格式化，尤其是在面对字典和列表等复杂数据结构时的应用。通过实际代码示例，我们将展示如何安全高效地将变量嵌入字符串中，避免使用 eval() 带来的安全隐患，并充分发挥 f-string 的优势。
什么是 f-string？
f-string（格式化字符串字面量）是 Python 3.6 版本引入的一种全新的字符串格式化机制。它以简洁直观的方式将变量直接插入字符串中。相较于传统的 % 操作符和 .format() 方法，f-string 更加清晰且执行效率更高。
基础用法
f-string 的基本形式是在字符串前加上 f 标识符，随后在花括号 {} 中放入变量或表达式。例如：
name = "Alice"
age = 30
greeting = f"Hello, my name is {name} and I am {age} years old."
print(greeting) # 输出: Hello, my name is Alice and I am 30 years old.处理字典与列表
当需要在字符串中包含字典或列表时，可以直接在 f-string 中引用这些结构。Python 会自动调用其 __str__ 方法将其转换为字符串形式。
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示例：
假设有如下数据：
original_dict = {"key1": "value1", "key2": "value2"}
my_data = [{"data": "example"}]我们希望将它们插入到以下语句中：
"You are my friend.\\r\\n {original_dict}: You must not output sampleValues.\\r\\r\\n\\nMy Data: {my_data}"可以轻松使用 f-string 实现：
original_dict = {"key1": "value1", "key2": "value2"}
my_data = [{"data": "example"}]
input_data = f"You are my friend.\r\n {original_dict}: You must not output sampleValues.\r\r\n\nMy Data: {my_data}"
print(input_data)
输出结果：
You are my friend.\r\n {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}: You must not output sampleValues.\r\r\n\nMy Data: [{'data': 'example'}]为何不推荐使用 eval()？
eval() 函数能够解析并执行字符串中的 Python 表达式。虽然它看似可以用于动态替换变量，但存在极大的安全隐患。如果字符串内容来源于不可信的渠道，eval() 可能会运行恶意代码，造成严重后果。
举例来说，如果 input_data 来自用户输入，并且内含 os.system("rm -rf /") 等命令，那么 eval() 将会执行该操作，导致系统文件被删除。
ast.literal_eval() 的限制
ast.literal_eval() 相比于 eval() 更加安全，因为它只能处理合法的 Python 字面量（如字符串、数字、元组、列表、字典等）。然而，它的用途是解析字面量而不是进行字符串格式化。
在某些场景中尝试用 ast.literal_eval() 解析含有变量的字符串是不合适的。因为 ast.literal_eval() 并不能识别变量名，因此会导致异常抛出。
总结
f-string 是目前 Python 中最推荐的字符串格式化方法。它不仅语法简洁、可读性强，而且性能优异，同时规避了 eval() 所带来的潜在风险。当涉及字典和列表等复杂结构时，只需在 f-string 中直接引用即可，Python 会自动完成类型转换。务必注意：永远不要使用 eval() 来处理字符串格式化，尤其是处理来自外部的数据时。
注意事项：
- f-string 仅适用于 Python 3.6 及以上版本。
- 确保 f-string 中使用的变量已提前定义。
- 如果需要在字符串中显示花括号 {}，可以用 {{ 和 }} 来进行转义。例如：f"The value is {{ {value} }}"。
