Python中字符串模板化的实现原理及Template()函数的作用

Python中字符串模板化是一种将字符串中的占位符替换为具体的值的方法，这样可以避免直接拼接字符串时可能出现的错误，同时也更加方便维护和修改字符串。

Python内置的字符串模板化功能通过string.Template类来实现。string.Template类提供了一种灵活和安全的方法来替换字符串中的占位符。该类使用了$字符作为占位符的标志，并且可以接受一个字典作为参数来进行字符串替换。

string.Template的作用是将字符串中的占位符替换为具体的值，并且可以处理不同类型的占位符。

下面是一个使用string.Template的示例：

from string import Template

name = "Alice"
age = 25

template = Template("My name is $name and I am $age years old.")
result = template.substitute(name=name, age=age)

print(result)

输出：

My name is Alice and I am 25 years old.

在上面的示例中，我们首先创建了一个string.Template对象template，该对象表示一个字符串模板。然后，我们调用substitute()方法来进行字符串替换，传入一个字典作为参数，字典中的键对应着模板中的占位符。最后，我们将替换后的结果打印出来。

substitute()方法会根据传入的字典来替换字符串中的占位符，并返回替换后的结果。如果字典中缺少某个占位符对应的值，则会抛出KeyError异常。除了substitute()方法外，string.Template还提供了safe_substitute()方法，该方法在遇到缺少某个占位符对应的值时，并不会抛出异常，而是将该占位符原样保留在替换后的字符串中。

此外，string.Template还支持一些特殊的占位符格式，如${name}、${name!s}、${name!r}。其中，${name}表示将name替换为其对应键的值，${name!s}表示将name替换为其对应键的值的字符串形式，${name!r}表示将name替换为其对应键的值的repr()形式。

下面是一个带有特殊占位符格式的示例：

from string import Template

name = "Alice"
age = 25

template = Template("My name is ${name!r} and I am ${age} years old.")
result = template.substitute(name=name, age=age)

print(result)

输出：

My name is 'Alice' and I am 25 years old.

在上面的示例中，我们使用了${name!r}来将name替换为其对应键的值的repr()形式。结果中，name被替换为了'Alice'。