［解決！Python］数値を0埋めして文字列化するには：解決！Python

Pythonで数値を0埋めして文字列化するには、f文字列、formatメソッド、format関数、%演算子などの方法がある。

[かわさきしんじ，Deep Insider編集部]

連載目次

* 本稿は2020年8月21日に公開された記事をPython 3.12.1で動作確認したものです（確認日：2024年2月1日）。

# 数値「12」を文字列「0012」に書式化
num = 12

# f文字列：Python 3.6以降
s = f'{num:04}'  # 0埋めで4文字

print(s)  # 0012

# formatメソッド：Python 2.6以降（3を含む）
# formatメソッドに渡した位置引数が{0}、{1}、……に渡される
s = '{0:04}'.format(num)  # 第0引数：0埋めで4文字

print(s)  # 0012

# format関数：Python 2.6以降（3を含む）
s = format(num, '04')  # 0埋めで4文字

print(s)  # 0012

# %演算子
s = '%04d' % num  # 0埋めで4文字、10進整数

print(s)  # 0012

　以下ではこれらの方法について簡単に解説をする。

f文字列

　Python 3.6以降ではf文字列（フォーマット済み文字列）を使うと簡単に、数値や文字列の書式化を行える。f文字列は文字列を囲むシングルクオートやダブルクオートの前に「f」を置くことで作成できる。

　f文字列内には波かっこ「{}」で囲まれた「置換フィールド」を記述して、そこに「{式:書式指定子}」という形式で、書式化する対象となる式（変数名など）と、それをどのように書式化するかを指定する（「:書式指定子」の前には「!r」「!s」「!a」という「変換フィールド」を記述できる。これは「書式指定子」を使った書式化の前に、式の値をrepr関数、str関数、ascii関数で文字列化することを指示するもの。ただし、本稿では説明は省略する）。

　書式指定子としては例えば次のようなものを指定できる。詳細については「Python入門」の「文字列の書式指定」などを参照のこと。

• 埋め文字：式を書式化する際に使用する埋め文字。デフォルトは空白文字
• 文字寄せ：左寄せ（'<'）、右寄せ（'>'）、中央寄せ（'^'）、左寄せで符号と値の間を文字埋めするか（'='）を指定
• 符号：常に符号を表示（'+'）、負値のみ符号を表示（'-'）、正値では符号の代わりに空白文字を表示して、負値のときには負号を表示（' '）
• 0：埋め文字に「0」、文字寄せに「=」を指定するのと同値（0埋めを意味する0）
• 最小幅：書式指定後の文字列の最小文字数を指定。指定を省略したときには書式指定後の文字列長が表示幅となる

　上記例の「04」は上で強調書体とした「0埋めを意味する0」に続けて「最小幅」を指定したものと考えられる。f文字列（および次に取り上げるformatメソッド）においては、0埋めするにはこの指定を行うのが簡単だ。

　f文字列で書式指定を行う例を幾つか示す。

num = 12

# 埋め文字を「_」に、左寄せ、最小幅は5
s = f'{num:_<5}'

print(s)  # 12___

# 符号を常に表示、最小幅は4
s = f'{num:+4}'

print(s)  #  +12（符号の前を空白で埋めている）

# 符号を常に表示、符号の後を0埋め、最小幅は5
s = f'{num:+05}'  # f'{num:0=+5}'と同じ

print(s)  # +0012

# 置換フィールドに式を記述
x = 1
y = 2
s = f'{x:04} + {y:04} = {x+y:04}'

print(s)  # 0001 + 0002 = 0003

formatメソッド

　Python 2.6以降（Python 3を含む）では、文字列のformatメソッドを使っても書式化が可能だ。formatメソッドは「'書式指定文字列'.format(埋め込む値)」という形式で呼び出す。書式指定文字列内には、f文字列と同様に波かっこ「{}」で囲んだ「置換フィールド」を記述する。

　置換フィールドは「{置換フィールド名:書式指定子}」という形式で記述する。置換フィールド名としては、整数値または任意のキーワードを指定する。整数値を指定した場合、その置換フィールドはformatメソッドに渡された位置引数の値を順に参照していく（置換フィールド{0}は第0引数を、{1}は第1引数を、……のように）。キーワードを指定したときには、それらのフィールドはformatメソッドに渡されたキーワード引数の値を参照する。Python 2.7以降では置換フィールド名を省略すると、0から順番に整数値が割り当てられたものとして扱われる（f文字列と同様、「書式指定子」の前に「!r」「!s」「!a」という変換フィールドを記述できる）。

　辞書のキー／値の組から書式化を行う場合には、formatメソッドの引数指定で辞書から値を取り出す方法、位置引数やキーワード引数として辞書を渡し置換フィールド内でその値を取り出す方法、辞書のキー／値を展開してformatメソッドに渡す方法がある。

　以下に例を示す。

x = 12
y = 34

# 置換フィールド名を省略（Python 2.7以降）
s = 'x: {}, y:{}'.format(x, y)  # 2つの{}は位置引数に指定したxとyを順に参照

print(s)  # x: 12, y: 34

# 置換フィールドに整数値を指定
s = 'x: {1}, y: {0}'.format(y, x)  # {0}は第0引数yの値を、{1}は第1引数xの値を参照

print(s)  # x: 12, y: 34

# 置換フィールド名にキーワードを指定
s = 'x: {x}, y: {y}'.format(x=x, y=y)  # {x}と{y}はキーワード引数xとyの値を参照

print(s)  # x: 12, y: 34

d = {'x': 12, 'y': 34}

s = 'x: {}, y: {}'.format(d['x'], d['y'])  # 辞書のキーを指定して個々の値を渡す

print(s)  # x: 12, y: 34

s = 'x: {0[x]}, y: {0[y]}'.format(d)  # 第0引数dの要素に「0[x]」「0[y]」としてアクセス

print(s)  # x: 12, y: 34

s = 'x: {x}, y: {y}'.format(**d)  # 辞書の要素を展開してformatメソッドに渡す

print(s)  # x: 12, y: 34

　なお、f文字列ではコロン「:」の前に式を記述できたが、formatメソッドではオブジェクトの属性アクセス、インデックス指定を行うことは可能だが、それ以外の式は書けないことには注意（上のコード例の下から2つ目のコードでは、辞書のキーを指定して、その値を取り出しているが、このときには文字列キーを囲むシングルクオート／ダブルクオートは省略している点に注目）。

　書式指定子についてはf文字列と同様なものが指定できる。

　以下に幾つか例を示す。

num = 12

# 埋め文字を「_」に、左寄せ、最小幅は5
s = '{:_<5}'.format(num)

print(s)  # 12___

# 符号を常に表示、最小幅は4
s = '{:+4}'.format(num)

print(s)  #  +12（符号の前を空白で埋めている）

# 符号を常に表示、符号の後を0埋め、最小幅は5
s = '{:+05}'.format(num)  # '{:0=+5}'.format(num)と同じ

print(s)  # +0012

format関数

　Pythonに組み込みのformat関数は、第0引数に指定した値を、第1引数に渡した書式指定子に従って書式化した値を返す。この書式指定子には、f文字列の説明で紹介したものを指定できる。注意するのは、第1引数には書式指定子で構成される文字列のみを渡すことだ（波かっこや変数名や式、コロンなどは不要）。

　以下に例を示す。

num = 12

# 数値「12」を文字列「0012」に書式化
# 「0埋めを意味する0」「最小幅4」を指定
s = format(num, '04')

print(s)  # 0012

# 埋め文字を「_」に、左寄せ、最小幅は5
s = format(num, '_<5')

print(s)  # 12___

# 符号を常に表示、最小幅は4
s = format(num, '+4')

print(s)  #  +12（符号の前を空白で埋めている）

# 符号を常に表示、符号の後を0埋め、最小幅は5
s = format(num, '+05')  # format(num, '0=+5')と同じ

print(s)  # +0012

%演算子

　%演算子による文字列の書式化は古い方法であり、これまでに見てきた方法を使うのが望ましい。ここでは簡単に触れておく。

　「文字列 % 値」という式は、「変換指定子」を含んだ「文字列」に対して、「値」（単一の値、または辞書、タプル）を書式化して埋め込んだものが、その結果となる。

　変換指定子は「%」で始まり、その後に以下を指定する（一部抜粋。詳細はPython 2.7のドキュメント「文字列フォーマット操作」などを参照のこと）。

• マップキー：%演算子の右項に辞書を指定した場合に、その要素にアクセスするためのキー（オプション）
• 変換フラグ：変換時のフラグ（0埋め、文字寄せ、符号の有無など）を指定する（オプション）
• 最小幅：変換後の最小幅を指定する（オプション）
• 変換型：変換対象の値をどのように表現するかを指定する。'd'（符号付き10進整数）、'x'（符号付き16進数）、'e'（指数表記）、'f'（10進浮動小数点数）などを指定可能

　以下に例を示す。

num = 12

# 数値「12」を文字列「0012」に書式化
# 「0埋めを意味する0」「最小幅4」「表示型d」を指定
s = '%04d' % num

print(s)  # 0012

# 符号を常に表示、符号の後を0埋め、最小幅は5
s = '%+05d' % num

print(s)  # +0012

# 左寄せ、最小幅は5
s = '%-5d' % num

print(s)  # 12   （埋め文字は空白文字となる）

# 右寄せ、最小幅は5
s = '% 5d' % num

print(s)  #    12（埋め文字は空白文字となる）

# 符号を常に表示、最小幅は4
s = '%+4d' % num

print(s)  #  +12（符号の前を空白で埋めている）

　以下は%演算子の右項にタプルや辞書を指定する例だ。

# 複数の値をタプルにまとめる
x = 1
y = 2
s = 'x: %04d, y: %04d' % (x, y)  # タプルにまとめることで、複数の要素を書式化

print(s)  # x: 0001, y: 0002

# 辞書を使って複数の値を渡す
d = {'x': 12, 'y': 34}
s = 'x: %(x)04d, y: %(y)04d' % d  # マップキーは%に続けてかっこ「()」で囲んで指定

print(s)  # x: 0012, y: 0034

「解決！Python」