Python print 函数详解

在Python中，print() 是一个非常基础且常用的内置函数，用于将指定的信息输出到控制台。

1. 基本语法

print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)

2. 参数详解

2.1 位置参数 (*objects)

• 可以接受任意数量的对象
• 对象会被转换为字符串后输出
• 示例：

  print(1, 2.0, "three", [4], {'five': 5})
  # 输出: 1 2.0 three [4] {'five': 5}
  

2.2 sep 参数

• 指定分隔符，默认为空格
• 示例：

  print(1, 2, 3, sep='|')  # 输出: 1|2|3
  print(1, 2, 3, sep='')   # 输出: 123
  

2.3 end 参数

• 指定结尾字符，默认为换行符’\n’
• 示例：

  print("Hello", end=' ')
  print("World")  # 输出: Hello World
  

2.4 file 参数

• 指定输出流，默认为sys.stdout
• 可以重定向到文件或其他IO流
• 示例：

  with open('output.txt', 'w') as f:
      print("Hello file", file=f)
  

2.5 flush 参数

• 控制是否立即刷新输出缓冲区
• 默认为False，通常缓冲区会在换行时自动刷新
• 实时输出时需要设置为True
• 示例：

  import time
  print("Loading", end='', flush=True)
  for _ in range(5):
      print(".", end='', flush=True)
      time.sleep(1)
  

3. 高级用法

3.1 格式化输出

name = "Alice"
age = 25
# 旧式格式化
print("Name: %s, Age: %d" % (name, age))
# str.format()
print("Name: {}, Age: {}".format(name, age))
# f-string (Python 3.6+)
print(f"Name: {name}, Age: {age}")

3.2 打印到stderr

import sys
print("Error message", file=sys.stderr)

3.3 控制台颜色输出

# ANSI转义码
print("\033[31mRed Text\033[0m")  # 红色文本
print("\033[42mGreen Background\033[0m")  # 绿色背景

3.4 动态进度条

import time
for i in range(101):
    print(f"\rProgress: {i}%", end='', flush=True)
    time.sleep(0.1)

4. 底层原理

1. print()实际上是对sys.stdout.write()的高级封装

2. 调用流程：

   • 将所有对象转换为字符串（调用str()）
   • 用sep连接这些字符串
   • 添加end字符串
   • 调用file.write()写入结果
   • 如果flush为True，则调用file.flush()

3. 可以重定向sys.stdout来改变默认输出行为：

   import sys
   class CustomOutput:
       def write(self, text):
           # 自定义处理逻辑
           pass
   
   sys.stdout = CustomOutput()
   print("This goes to custom output")
   

5. 性能考虑

1. 大量小数据打印时，考虑先构建完整字符串再一次性打印

   # 较差的方式
   for item in large_list:
       print(item)
   
   # 更好的方式
   print('\n'.join(map(str, large_list)))
   

2. 在性能关键代码中，直接使用sys.stdout.write()可能更快

6. 调试技巧

1. 临时重定向输出用于调试：

   from io import StringIO
   import sys
   
   old_stdout = sys.stdout
   sys.stdout = mystdout = StringIO()
   
   # 执行一些操作
   print("Debug info")
   
   # 恢复并获取输出
   sys.stdout = old_stdout
   debug_info = mystdout.getvalue()