使用C#格式化字符串

自由峰 2009-11-25

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今天在博客園上看到一片超贊的C#字符串格式的文章，是我看過最好的一個關(guān)于字符格式的文章，轉(zhuǎn)來收藏，順便向原作者flyingbread表示感謝和尊敬！

1 前言

如果你熟悉Microsoft Foundation Classes（MFC）的CString，Windows Template Library（WTL）的CString或者Standard Template Library（STL）的字符串類，那么你對String.Format方法肯定很熟悉。在C#中也經(jīng)常使用這個方法來格式化字符串，比如下面這樣：

int x = 16;
decimal y = 3.57m;
string h = String.Format( "item {0} sells at {1:C}", x, y );
Console.WriteLine(h);
在我的機器上，可以得到下面的輸出：

item 16 sells at ￥3.57
也許你的機器上的輸出和這個不太一樣。這是正常的，本文稍后就會解釋這個問題。

在我們?nèi)粘Ｊ褂弥?，更多的是使用Console.WriteLine方法來輸出一個字符串。其實String.Format和Console.WriteLine有很多共同點。兩個方法都有很多重載的格式并且采用無固定參數(shù)的對象數(shù)組作為最后一個參數(shù)。下面的兩個語句會產(chǎn)生同樣的輸出。

Console.WriteLine( "Hello {0} {1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8}", 123, 45.67, true, 'Q', 4, 5, 6, 7, '8');
string u = String.Format("Hello {0} {1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8}", 123, 45.67, true, 'Q', 4, 5, 6, 7, '8');
Console.WriteLine(u);
輸出如下：

Hello 123 45.67 True Q 4 5 6 7 8
Hello 123 45.67 True Q 4 5 6 7 8
2 字符串格式

String.Format和WriteLine都遵守同樣的格式化規(guī)則。格式化的格式如下："{ N [, M ][: formatString ]}", arg1, ... argN，在這個格式中：

1） N是從0開始的整數(shù)，表示要格式化的參數(shù)的個數(shù)

2） M是一個可選的整數(shù)，表示格式化后的參數(shù)所占的寬度，如果M是負數(shù)，那么格式化后的值就是左對齊的，如果M是正數(shù)，那么格式化后的值是右對齊的

3） formatString是另外一個可選的參數(shù)，表示格式代碼

argN表示要格式化的表達式，和N是對應(yīng)的。

如果argN是空值，那么就用一個空字符串來代替。如果沒有formatString，那么就用參數(shù)N對應(yīng)的ToString方法來格式化。下面的語句會產(chǎn)生同樣的輸出:

public class TestConsoleApp
{
     public static void Main(string[] args)
     {
         Console.WriteLine(123);
         Console.WriteLine("{0}", 123);
         Console.WriteLine("{0:D3}", 123);
     }
}
輸出是：

123
123
123
也可以通過String.Format得到同樣的輸出。

string s = string.Format("123");
string t = string.Format("{0}", 123);
string u = string.Format("{0:D3}", 123);
Console.WriteLine(s);
Console.WriteLine(t);
Console.WriteLine(u);
因此有如下結(jié)論：

（,M）決定了格式化字符串的寬度和對齊方向

（:formatString）決定了如何格式化數(shù)據(jù)，比如用貨幣符號，科學(xué)計數(shù)法或者16進制。就像下面這樣：

Console.WriteLine("{0,5} {1,5}", 123, 456); // 右對齊
Console.WriteLine("{0,-5} {1,-5}", 123, 456); // 左對齊
輸出是

123 456
123 456
也可以合并這些表達式，先放一個逗號，再放一個冒號。就像這樣：

Console.WriteLine("{0,-10:D6} {1,-10:D6}", 123, 456);
輸出是：

000123 000456
我們可以用這種格式化特性來對齊我們的輸出。

Console.WriteLine("\n{0,-10}{1,-3}", "Name","Salary");
Console.WriteLine("----------------");
Console.WriteLine("{0,-10}{1,6}", "Bill", 123456);
Console.WriteLine("{0,-10}{1,6}", "Polly", 7890);
輸出是：

Name       Salary
----------------
Bill       123456
Polly        7890
3 格式化標識符

標準的數(shù)學(xué)格式字符串用于返回通常使用的字符串。它們通常象X0這樣的格式。X是格式化標識符，0是精度標識符。格式標識符號共有9種，它們代表了大多數(shù)常用的數(shù)字格式。就像下表所示：

字母含義
C或c Currency 貨幣格式
D或d Decimal 十進制格式（十進制整數(shù)，不要和.Net的Decimal數(shù)據(jù)類型混淆了）
E或e Exponent 指數(shù)格式
F或f Fixed point 固定精度格式
G或g General 常用格式
N或n 用逗號分割千位的數(shù)字，比如1234將會被變成1,234
P或p Percentage 百分符號格式
R或r Round-trip 圓整（只用于浮點數(shù)）保證一個數(shù)字被轉(zhuǎn)化成字符串以后可以再被轉(zhuǎn)回成同樣的數(shù)字
X或x Hex 16進制格式

如果我們使用下面的表達方式，讓我們看看會發(fā)生什么

public class FormatSpecApp
{
     public static void Main(string[] args)
     {
         int i = 123456;
         Console.WriteLine("{0:C}", i); // ￥123,456.00
         Console.WriteLine("{0:D}", i); // 123456
         Console.WriteLine("{0:E}", i); // 1.234560E+005
         Console.WriteLine("{0:F}", i); // 123456.00
         Console.WriteLine("{0:G}", i); // 123456
         Console.WriteLine("{0:N}", i); // 123,456.00
         Console.WriteLine("{0:P}", i); // 12,345,600.00 %
         Console.WriteLine("{0:X}", i); // 1E240
     }
}
精度控制標識控制了有效數(shù)字的個數(shù)或者十進制數(shù)小數(shù)的位數(shù)。

Console.WriteLine("{0:C5}", i); // ￥123,456.00
Console.WriteLine("{0:D5}", i); // 123456
Console.WriteLine("{0:E5}", i); // 1.23456E+005
Console.WriteLine("{0:F5}", i); // 123456.00000
Console.WriteLine("{0:G5}", i); // 1.23456E5
Console.WriteLine("{0:N5}", i); // 123,456.00000
Console.WriteLine("{0:P5}", i); // 12,345,600.00000 %
Console.WriteLine("{0:X5}", i); // 1E240
R（圓整）格式僅僅對浮點數(shù)有效。這個值首先會用通用格式來格式化。對于雙精度數(shù)有15位精度，對于單精度數(shù)有7位精度。如果這個值可以被正確地解析回原始的數(shù)字，就會用通用格式符來格式化。如果不能解析回去的話，那么就會用17位精度來格式化雙精度數(shù)，用9位精度來格式化單精度數(shù)。盡管我們可以在圓整標識符后面添加有效數(shù)字的位數(shù)，但是它會被忽略掉。

double d = 1.2345678901234567890;
Console.WriteLine("Floating-Point:\t{0:F16}", d); // 1.2345678901234600
Console.WriteLine("Roundtrip:\t{0:R16}", d); // 1.2345678901234567
如果標準格式化標識符還不能滿足你。你可以使用圖形化格式字符串來創(chuàng)建定制的字符串輸出。圖形化格式化使用占位符來表示最小位數(shù)，

最大位數(shù)，定位符號，負號的外觀以及其它數(shù)字符號的外觀。就像下表所示

符號名稱含義
0 0占位符用0填充不足的位數(shù)
# 數(shù)字占位符用#代替實際的位數(shù)
. 十進制小數(shù)點
, 千位分隔符用逗號進行千位分割，比如把1000分割成1,000
% 百分符號顯示一個百分標識
E+0
E-0
e+0
e-0 指數(shù)符號用指數(shù)符號格式化輸出
\ 專一字符用于傳統(tǒng)格式的格式化序列，比如"\n"（新行）
'ABC'
"ABC" 常量字符串   顯示單引號或者雙引號里面的字符串
; 區(qū)域分隔符   如果數(shù)字會被格式化成整數(shù)，負數(shù)，或者0，用;來進行分隔
,. 縮放符號數(shù)字除以1000

看下面的例子：

             double i = 123456.42;
             Console.WriteLine();
             Console.WriteLine("{0:000000.00}", i); //123456.42
             Console.WriteLine("{0:00.00000000e+0}", i); //12.34564200e+4
             Console.WriteLine("{0:0,.}", i);           //123
             Console.WriteLine("{0:#0.000}", i);              // 123456.420
             Console.WriteLine("{0:#0.000;(#0.000)}", i);         // 123456.420
             Console.WriteLine("{0:#0.000;(#0.000);<zero>}", i); // 123456.420
             Console.WriteLine("{0:#%}", i);      // 12345642%

             i = -123456.42;
             Console.WriteLine();
             Console.WriteLine("{0:000000.00}", i); //-123456.42
             Console.WriteLine("{0:00.00000000e+0}", i); //-12.34564200e+4
             Console.WriteLine("{0:0,.}", i);           //-123
             Console.WriteLine("{0:#0.000}", i);              // -123456.420
             Console.WriteLine("{0:#0.000;(#0.000)}", i);         // (123456.420)
             Console.WriteLine("{0:#0;(#0);<zero>}", i); // (123456)
             Console.WriteLine("{0:#%}", i);              // -12345642%

             i = 0;
             Console.WriteLine();
             Console.WriteLine("{0:0,.}", i);           //0
             Console.WriteLine("{0:#0}", i);              // 0
             Console.WriteLine("{0:#0;(#0)}", i);         // 0
             Console.WriteLine("{0:#0;(#0);<zero>}", i); // <zero>
             Console.WriteLine("{0:#%}", i);              // %
4 數(shù)字字符串的解析

所有的基礎(chǔ)類型都有ToString方法，它是從object類型中繼承過來的。所有的數(shù)值類型都有Parse方法，它用字符串為參數(shù)，并且返回相等的數(shù)值。比如

public class NumParsingApp
{
     public static void Main(string[] args)
     {
         int i = int.Parse("12345");
         Console.WriteLine("i = {0}", i);

int j = Int32.Parse("12345");
Console.WriteLine("j = {0}", j);

double d = Double.Parse("1.2345E+6");
Console.WriteLine("d = {0:F}", d);

         string s = i.ToString();
         Console.WriteLine("s = {0}", s);
     }
}
輸出如下

i = 12345
j = 12345
d = 1234500.00
s = 12345
在缺省狀況下，某些非數(shù)字字符是可以存在的。比如開頭和結(jié)尾的空白。逗號和小數(shù)點，加號和減號，因此，下面的Parse語句是一樣的

string t = "   -1,234,567.890   ";
//double g = double.Parse(t);         // 和下面的代碼干同樣的事情
double g = double.Parse(t,
     NumberStyles.AllowLeadingSign |
     NumberStyles.AllowDecimalPoint |
     NumberStyles.AllowThousands |
     NumberStyles.AllowLeadingWhite |
     NumberStyles.AllowTrailingWhite);
Console.WriteLine("g = {0:F}", g);
輸出都是這樣

g = -1234567.89
注意到，如果你要使用NumberStyles，就要添加對System.Globalization的引用，然后就可以使用不同NumberStyles的組合或者其中的任意一種。如果你想兼容貨幣符號，就需要使用重載的Parse方法，它們采用了NumberFormatInfo對象作為一個參數(shù)，然后你可以設(shè)置NumberFormatInfo的CurrencySymbol屬性來調(diào)用Parse方法，比如：

string u = "￥ -1,234,567.890 ";
NumberFormatInfo ni = new NumberFormatInfo();
ni.CurrencySymbol = "￥";
double h = Double.Parse(u, NumberStyles.Any, ni);
Console.WriteLine("h = {0:F}", h);
上面的代碼有如下輸出

h = -1234567.89
除了NumberFormatInfo，還可以使用CultureInfo類。CultureInfo代表了某種特定的文化，包括文化的名字，書寫的方式，日歷的格式。對于某種特定文化的操作是非常普遍的情況，比如格式化日期和排序。文化的命名方式遵從RFC1766標準，使用<語言代碼2>-<國家/地區(qū)碼2>的方式，其中的<語言代碼2>是兩個小寫的字母，它們來自ISO639-1；<國家/地區(qū)碼2>是兩個大寫字母，它們來自ISO3166。比如，美國英語是“en-US"。英國英語是"en-GB"。特立尼達和多巴哥英語是"en-TT"。例如，我們可以創(chuàng)建一個美國英語的CultureInfo對象并且基于這種文化將數(shù)字轉(zhuǎn)換成字符串。

int k = 12345;
CultureInfo us = new CultureInfo("en-US");
string v = k.ToString("c", us);
Console.WriteLine(v);
輸出是：

$12,345.00
要注意到，我們使用了重載的ToString方法，它把第一個格式化字符串當成第一個參數(shù)，將一個CultureInfo對象（執(zhí)行了IFormatProvider對象）作為第二個參數(shù)。這兒有第二個例子，對于丹麥人來說：

CultureInfo dk = new CultureInfo("da-DK");
string w = k.ToString("c", dk);
Console.WriteLine(w);
輸出是：

kr 12.345,00
5 字符串和日期

一個日期對象有個叫Ticks的屬性。它存儲了自從公元1年的1月1號上午12點開始的，以100納秒為間隔的時間。比如，Ticks值等于31241376000000000L表示公元100年，星期五，1月1號，上午12點這一時間。Ticks總是以100納秒為間隔遞增。

DateTime的值以存儲在DateTimeFormatInfo實例里面的標準或者自定義的方式來表示。為了修改一個日期顯示的方式，DateTimeFormatInfo實例必須要是可寫的，以便我們寫入自定義的格式并且存入屬性中

using System.Globalization;

public class DatesApp
{
     public static void Main(string[] args)
     {
         DateTime dt = DateTime.Now;
         Console.WriteLine(dt);
         Console.WriteLine("date = {0}, time = {1}\n",
             dt.Date, dt.TimeOfDay);
     }
}
代碼會產(chǎn)生下面的輸出

23/06/2001 17:55:10
date = 23/06/2001 00:00:00, time = 17:55:10.3839296
下表列出了標準的格式字符串以及相關(guān)的DateTimeFormatInfo屬性

D
D MM/dd/yyyy ShortDatePattern（短日期模式）
D dddd,MMMM dd,yyyy     LongDatePattern（長日期模式）
F dddd,MMMM dd,yyyy HH:mm Full date and time (long date and short time)（全日期和時間模式）
F dddd,MMMM dd,yyyy HH:mm:ss FullDateTimePattern (long date and long time)（長日期和長時間）
G MM/dd/yyyy HH:mm General (short date and short time)（通用模式，短日期和短時間）
G MM/dd/yyyy HH:mm:ss General (short date and long time)（通用模式，短日期和長時間）
M,M MMMM dd   MonthDayPattern（月天模式）
r,R ddd,dd MMM yyyy,HH':'mm':'ss 'GMT' RFC1123Pattern （RFC1123模式）
S yyyy-MM-dd HH:mm:ss   SortableDateTimePattern (conforms to ISO 8601) using local time（使用本地時間的可排序模式）
T HH:mm   ShortTimePattern （短時間模式）
T HH:mm:ss LongTimePattern（長時間模式）
U yyyy-MM-dd HH:mm:ss UniversalSortable-DateTimePattern (conforms to ISO 8601) using universal time（通用可排序模式）
U dddd,MMMM dd,yyyy,HH:mm:ss UniversalSortable-DateTimePattern（通用可排序模式）
y,Y MMMM,yyyy YearMonthPattern（年月模式）

DateTimeFormatInfo.InvariantInfo屬性得到了默認的只讀的DateTimeFormatInfo實例，它與文化無關(guān)。你可以創(chuàng)建自定義的模式。要注意到的是InvariantInfo不一定和本地的格式一樣。Invariant等于美國格式。另外，如果你向DateTime.Format方法傳遞的第二個參數(shù)是null，DateTimeFormatInfo將會是默認的CurrentInfo。比如

Console.WriteLine(dt.ToString("d", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("d", null));
Console.WriteLine();
輸出是

06/23/2001
23/06/2001
對比選擇InvariantInfo和CurrentInfo的。

DateTimeFormatInfo dtfi;
Console.Write("[I]nvariant or [C]urrent Info?: ");
if (Console.Read() == 'I')
dtfi = DateTimeFormatInfo.InvariantInfo;
else
dtfi = DateTimeFormatInfo.CurrentInfo;
DateTimeFormatInfo dtfi = DateTimeFormatInfo.InvariantInfo;
Console.WriteLine(dt.ToString("D", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("f", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("F", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("g", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("G", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("m", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("r", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("s", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("t", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("T", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("u", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("U", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("d", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("y", dtfi));
Console.WriteLine(dt.ToString("dd-MMM-yy", dtfi));
輸出是

[I]nvariant or [C]urrent Info?: I
01/03/2002
03/01/2002

Thursday, 03 January 2002
Thursday, 03 January 2002 12:55
Thursday, 03 January 2002 12:55:03
01/03/2002 12:55
01/03/2002 12:55:03
January 03
Thu, 03 Jan 2002 12:55:03 GMT
2002-01-03T12:55:03
12:55
12:55:03
2002-01-03 12:55:03Z
Thursday, 03 January 2002 12:55:03
01/03/2002
2002 January
03-Jan-02

[I]nvariant or [C]urrent Info?: C
03/01/2002
03/01/2002

03 January 2002
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03 January 2002 12:55:47
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03 January
Thu, 03 Jan 2002 12:55:47 GMT
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January 2002
03-Jan-02