[Python] str: 문자열과 f-string

정의

Python의 str은 불변(immutable) 유니코드 문자열이다. 내부는 PEP 393 이후 “유연한 문자열 표현(flexible string representation)“으로, 문자열이 사용하는 최대 코드포인트에 따라 1, 2, 4바이트 폭을 자동 선택한다.

리터럴 종류

s1 = 'single quotes'
s2 = "double quotes"
s3 = '''triple
multiline'''
s4 = """triple double"""

# raw string: 이스케이프 미적용
r = r"C:\Users\koa\file.txt"

# bytes (str 아님)
b = b"hello"

# f-string (formatted)
name = "Alice"
f = f"Hello, {name}"

f-string (PEP 498)

Python 3.6+ 의 핵심 포매팅 방식.

name = "Alice"
age = 30
pi = 3.14159
​
print(f"Hello, {name}, age {age}")
print(f"{pi:.2f}")           # 소수점 2자리
print(f"{age:05d}")          # 0 패딩 5자리
print(f"{name:>10}")         # 우측 정렬 10폭
print(f"{name!r}")           # repr() 적용
print(f"{age=}")             # 3.8+: 이름과 값 동시 출력

Hello, Alice, age 30
3.14
00030
   Alice
'Alice'
age=30

f-string 안의 표현식

items = [1, 2, 3, 4]
f"합계: {sum(items)}"          # 임의 표현식 가능
f"{'-' * 20}"                  # 연산도 가능
f"{ {1, 2, 3} }"               # 중괄호 충돌은 공백으로 분리

Python 3.12+ 에서는 같은 인용부호 중첩, 백슬래시, 멀티라인이 허용되었다(PEP 701).

문자열 메서드 핵심

s = "Hello, World"
print(s.lower())
print(s.replace("World", "Python"))
print(s.split(", "))
print("-".join(["a", "b", "c"]))
print(s.find("World"))

hello, world
Hello, Python
['Hello', 'World']
a-b-c
7

슬라이싱과 인덱싱

문자열은 시퀀스라서 정수 인덱스와 슬라이스가 가능하다.

s = "Python"
print(s[0])
print(s[-1])
print(s[1:4])
print(s[::-1])     # 뒤집기
print(s[::2])      # 2칸씩

P
n
yth
nohtyP
Pto

불변성과 연결 성능

# BAD: 매번 새 객체 생성, O(n^2)
result = ""
for s in many_strings:
    result += s

# GOOD: join, O(n)
result = "".join(many_strings)

# 또는 io.StringIO
from io import StringIO
buf = StringIO()
for s in many_strings:
    buf.write(s)
result = buf.getvalue()

CPython 구현 최적화로 += 누적도 빠를 수 있지만 보장되지 않는다. join 사용이 정석.

인코딩

str는 유니코드 추상이고, 실제 바이트는 bytes다.

s = "안녕"
b = s.encode("utf-8")
print(b)
print(len(s), "chars,", len(b), "bytes")
​
# 다시 str로
print(b.decode("utf-8"))

b'\xec\x95\x88\xeb\x85\x95'
2 chars, 6 bytes
안녕

len(str)은 코드포인트 수, len(bytes)는 바이트 수다. 한글은 UTF-8에서 코드포인트 1개당 3바이트.

문자열 정규화

같은 글자가 다른 코드포인트 조합으로 표현될 수 있다 (macOS NFD 등).

import unicodedata
nfc = unicodedata.normalize("NFC", text)  # 결합형
nfd = unicodedata.normalize("NFD", text)  # 분해형

파일명/유저 입력 비교 시 정규화하지 않으면 같은 글자도 다르게 보일 수 있다.