Java 字符串格式化：String.format、printf 与格式说明符

两种格式化方式

Java 根据一个模板来格式化字符串，模板中包含格式说明符（以 % 开头的占位符），再加上要填进去的值。有两个入口，它们的语法完全相同：

• String.format(template, values...) 返回一个新的 String。
• System.out.printf(template, values...) 直接打印结果。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "Ada";
        int age = 36;

        String line = String.format("%s is %d years old", name, age);
        System.out.println(line);

        System.out.printf("%s is %d years old%n", name, age);
    }
}

两者产生的文本相同。String.format 把文本交回给你，方便存储；printf 把它写到控制台。注意 printf 模板末尾的 %n：它是与平台无关的换行符（在格式字符串中优先用它，而不是 \n）。

常用的说明符

每个说明符都以 % 开头，以一个表示值的类型的字母结尾：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("string: %s%n", "hello");
        System.out.printf("integer: %d%n", 42);
        System.out.printf("float: %f%n", 3.14);
        System.out.printf("boolean: %b%n", true);
        System.out.printf("char: %c%n", 'A');
        System.out.printf("hex: %x%n", 255);
        System.out.printf("percent sign: %%%n");
    }
}

日常最常用的三个是 %s（任何值，通过它的 toString）、%d（整数）和 %f（小数）。用 %% 打印一个字面意义上的百分号。传入错误的类型，比如把 String 传给 %d，会在运行时抛出一个 IllegalFormatConversionException。

控制小数位数

%f 默认保留六位小数，这很少是你想要的。在 f 前面加上 .N 来固定精度（数值会被四舍五入）：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double price = 3.14159;

        System.out.printf("%f%n", price);     // 3.141590
        System.out.printf("%.2f%n", price);   // 3.14
        System.out.printf("%.0f%n", price);   // 3
    }
}

给大数字加上逗号标志，就能显示分组分隔符：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double total = 1234567.891;
        System.out.printf("%,.2f%n", total);   // 1,234,567.89
    }
}

宽度与填充

在 % 和类型字母之间放一个数字，可以设置最小字段宽度，并用空格填充，让各列对齐。前面加 - 表示左对齐；前面加 0 表示用零填充数字：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("[%10s]%n", "hi");    // right-aligned in 10 cols
        System.out.printf("[%-10s]%n", "hi");   // left-aligned
        System.out.printf("[%05d]%n", 42);      // zero-padded to width 5
    }
}

正是这一点让格式化的表格和对齐的报表清晰易读，尤其是在 for 循环中逐行打印时：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"Ada", "Boris", "Chen"};
        int[] scores = {95, 8, 142};

        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            System.out.printf("%-8s %5d%n", names[i], scores[i]);
        }
    }
}

%-8s 让名字在 8 个字符宽的列中左对齐，%5d 让分数在 5 个字符宽的列中右对齐，所以无论有几位数字，数字都能对齐。

参数顺序

默认情况下，说明符从左到右依次使用值。你可以用 N$（从 1 开始的索引）重复使用或调整某个值的顺序，同一个值出现两次时很方便：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("%1$s, %1$s, hello %2$s%n", "echo", "world");
    }
}

%1$s 两次都引用第一个参数，所以 echo 被打印了两次。

formatted() 方法

从 Java 15 开始，每个字符串都有一个 formatted 实例方法：它和 String.format 使用同一套机制，只是写成在模板上调用的方法：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String msg = "%s scored %d".formatted("Ada", 95);
        System.out.println(msg);
    }
}

在构建较长的格式化输出时，它和文本块（用三引号括起来的多行字符串）搭配起来尤其好用。

什么时候不该用 String.format

对于简单的一次性拼接，用 + 直接连接更清楚，也更快：

String greeting = "Hi, " + name + "!";   // simpler than String.format here

当你需要真正的格式化时，比如固定小数位数、填充、对齐、分组，才用 String.format / printf，而不是只为了把几个值粘在一起。

下一页：运算符

格式化把值变成文本。而要先把这些值计算出来，你需要 Java 的运算符：算术、比较和逻辑运算符。这就是下一页的内容。