使用C#格式化字符串

使用C#格式化字符串
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，那麼你對String.Format方法肯定很熟悉。在C#中也經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，本文稍後就會解釋這個問題。

在我們日常使用中，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並且採用無固定參數的對象數組作爲最後一個參數。下面的兩個語句會產生同樣的輸出。

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，表示要格式化的參數的個數

2） M是一個可選的整數，表示格式化後的參數所佔的寬度，如果M是負數，那麼格式化後的值就是左對齊的，如果M是正數，那麼格式化後的值是右對齊的

3） formatString是另外一個可選的參數，表示格式代碼

argN表示要格式化的表達式，和N是對應的。

如果argN是空值，那麼就用一個空字符串來代替。如果沒有formatString，那麼就用參數N對應的ToString方法來格式化。下面的語句會產生同樣的輸出:

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據，比如用貨幣符號，科學計數法或者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
也可以合併這些表達式，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

標準的數學格式字符串用於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，它們代表了大多數常用的數字格式。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，不要和.Net的Decimal數據類型混淆了）
E或e Exponent 指數格式
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（只用於浮點數）保證一個數字被轉化成字符串以後可以再被轉回成同樣的數字
X或x Hex 16進制格式

如果我們使用下面的表達方式，讓我們看看會發生什麼

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字的個數或者十進制數小數的位數。

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）格式僅僅對浮點數有效。這個值首先會用通用格式來格式化。對於雙精度數有15位精度，對於單精度數有7位精度。如果這個值可以被正確地解析回原始的數字，就會用通用格式符來格式化。如果不能解析回去的話，那麼就會用17位精度來格式化雙精度數，用9位精度來格式化單精度數。儘管我們可以在圓整標識符後面添加有效數字的位數，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建定製的字符串輸出。圖形化格式化使用佔位符來表示最小位數，

最大位數，定位符號，負號的外觀以及其它數字符號的外觀。就像下表所示

符號 名稱 含義
0 0佔位符 用0填充不足的位數
# 數字佔位符 用#代替實際的位數
. 十進制小數點
, 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 指數符號 用指數符號格式化輸出
/ 專一字符 用於傳統格式的格式化序列，比如"/n"（新行）
'ABC'
"ABC" 常量字符串 顯示單引號或者雙引號裏面的字符串
; 區域分隔符 如果數字會被格式化成整數，負數，或者0，用;來進行分隔
,. 縮放符號 數字除以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 數字字符串的解析

所有的基礎類型都有ToString方法，它是從object類型中繼承過來的。所有的數值類型都有Parse方法，它用字符串爲參數，並且返回相等的數值。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，某些非數字字符是可以存在的。比如開頭和結尾的空白。逗號和小數點，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); // 和下面的代碼幹同樣的事情
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，然後就可以使用不同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，它們採用了NumberFormatInfo對象作爲一個參數，然後你可以設置NumberFormatInfo的CurrencySymbol屬性來調用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，日曆的格式。對於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，我們可以創建一個美國英語的CultureInfo對象並且基於這種文化將數字轉換成字符串。

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，將一個CultureInfo對象（執行了IFormatProvider對象）作爲第二個參數。這兒有第二個例子，對於丹麥人來說：

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納秒爲間隔的時間。比如，Ticks值等於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納秒爲間隔遞增。

DateTime的值以存儲在DateTimeFormatInfo實例裏面的標準或者自定義的方式來表示。爲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並且存入屬性中

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。你可以創建自定義的模式。要注意到的是InvariantInfo不一定和本地的格式一樣。Invariant等於美國格式。另外，如果你向DateTime.Format方法傳遞的第二個參數是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
03 January 2002 12:55
03 January 2002 12:55:47
03/01/2002 12:55
03/01/2002 12:55:47
03 January
Thu, 03 Jan 2002 12:55:47 GMT
2002-01-03T12:55:47
12:55
12:55:47
2002-01-03 12:55:47Z
03 January 2002 12:55:47
03/01/2002
January 2002
03-Jan-02