循环外定义Python f-string为何输出重复值？

我想定义包含变量的格式字符串，比如MYSTRING = f"filepath/{year}/{month}"，但在循环外定义该变量时，循环输出的结果全是重复值；把字符串移到循环内定义则运行正常。

正常运行的代码： #

from datetime import date

last_n_months = 12
months = date.today().year * 12 + date.today().month - 1 # 从公元0年开始计算的月份数减1
tuples = [((months - i) // 12, (months - i) % 12 + 1) for i in range(last_n_months)]

for item in tuples:
    year = str(item[0])
    month = str(item[1])
    # 直接在循环内使用f-string
    print(f"xyz/Year={year}/Month={month}")

输出结果：

xyz/Year=2024/Month=11
xyz/Year=2024/Month=10
xyz/Year=2024/Month=9
xyz/Year=2024/Month=8
xyz/Year=2024/Month=7
xyz/Year=2024/Month=6
xyz/Year=2024/Month=5
xyz/Year=2024/Month=4
xyz/Year=2024/Month=3
xyz/Year=2024/Month=2
xyz/Year=2024/Month=1
xyz/Year=2023/Month=12

输出重复值的代码： #

from datetime import date

# 在循环外定义f-string
myformatstring = f"xyz/Year={year}/Month={month}"

last_n_months = 12
months = date.today().year * 12 + date.today().month - 1 # 从公元0年开始计算的月份数减1
tuples = [((months - i) // 12, (months - i) % 12 + 1) for i in range(last_n_months)]

for item in tuples:
    year = str(item[0])
    month = str(item[1])
    # 使用循环外定义的字符串变量
    print(myformatstring)

输出结果：

xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12
xyz/Year=2023/Month=12

原因分析： #

f-string的核心特性是即时求值——当你定义f"xyz/Year={year}/Month={month}"时，Python会立刻将定义时刻year和month的当前值代入字符串，生成一个固定的静态字符串。

在第二段代码中，循环外定义myformatstring时，year和month要么是之前运行代码残留的最后一组值（比如2023/12），要么首次运行会直接报错。但不管怎样，一旦myformatstring被定义，它就变成了固定字符串，后续循环中修改year和month的值不会对它产生任何影响，所以每次输出都是同一个结果。

而在循环内定义f-string时，每次循环都会重新执行f-string的求值逻辑，用当前循环迭代的year和month生成新的字符串，因此输出正常。

解决方法： #

如果想在循环外定义可复用的模板，不要用f-string，改用以下两种方式：

1. 使用str.format()的模板字符串：

from datetime import date

# 定义带占位符的模板
myformatstring = "xyz/Year={year}/Month={month}"

last_n_months = 12
months = date.today().year * 12 + date.today().month - 1
tuples = [((months - i) // 12, (months - i) % 12 + 1) for i in range(last_n_months)]

for item in tuples:
    year = str(item[0])
    month = str(item[1])
    # 循环内传入参数格式化
    print(myformatstring.format(year=year, month=month))

2. 用lambda封装延迟求值：

from datetime import date

# 用lambda封装f-string的生成逻辑，延迟到调用时求值
myformatstring = lambda year, month: f"xyz/Year={year}/Month={month}"

last_n_months = 12
months = date.today().year * 12 + date.today().month - 1
tuples = [((months - i) // 12, (months - i) % 12 + 1) for i in range(last_n_months)]

for item in tuples:
    year = str(item[0])
    month = str(item[1])
    # 调用lambda生成字符串
    print(myformatstring(year, month))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mateoc15