Python中字符串类型代码的执行函数——eval()、exec()和compile()详解
作者:程序猿-张益达 发布时间:2022-07-08 09:14:12
字符串类型代码的执行
字符串类型代码的执行函数有三个,都是Python的内置函数。
eval()执行字符串类型的代码,并返回最终结果。
exec()执行字符串类型的代码。
compile()将字符串类型的代码编码。代码对象能够通过exec语句来执行或者eval()进行求值。
下面来一一介绍这三个函数。
eval()
执行一个字符串表达式,并返回表达式的值
eval(expression[, globals[, locals]])
参数
expression:Python 表达式。
globals:必须是一个字典对象,否则程序会出错。当定义了globals参数之后eval函数的作用域会被限定在globals中。
locals:该参数掌控局部的命名空间,功能和globals类型,不过当参数冲突时,会执行locals处的参数。
例子一:因为此处没有指定globals和locals,所以直接执行expression部分的内容。
>>> a = 10
>>> eval("a ** 3")
1000
例子二:globals参数示例。
>>> a = 10
>>> g = {'a': 5}
>>> eval("a + 1", g)
6
因为现在指定了globals,所以在expression部分的作用域就是globals指定的字典范围内。所以此时外面的a=10被屏蔽,取用字典中的值。
例子三:locals参数示例
>>> a = 10
>>> b = 15
>>> c = 20
>>> g = {"a": 6, "b": 8}
>>> t = {"b": 1000, "c": 10}
>>> eval("a + b + c", g, t)
1016
上面提到了,当有globals和locals时作用的范围域是在globals和locals中,所以a=1,b=20,c=30不会被应用。a和c的值分别去字典g和字典t中的值,当globals和locals中都有参数b时取locals中的值。所以a=6,b=100,c=10。
exec()
在Python中,exec()是一个十分有趣且实用的内置函数,不同于eval()函数只能执行计算数学表达式的结果的功能,exec()能够动态地执行复杂的Python代码,能够十分强大。参数如下:
object:必选参数,必须是字符串或 code 对象。如果 object 是一个字符串,该字符串会先被解析为一组 Python 语句,然后在执行(除非发生语法错误)。如果 object 是一个 code 对象,那么它只是被简单的执行。
globals:可选参数,表示全局命名空间(存放全局变量)必须是一个字典对象。
locals:可选参数,表示当前局部命名空间(存放局部变量)可以是任何映射对象。如果该参数被忽略,那么它将会取与 globals 相同的值。
下面来看一些例子。
例子一:执行简单的代码
>>> a = 12
>>> b = 30
>>> exec("ans = a * b")
>>> ans
360
例子二:func为字符串,它是一个递归地计算整数阶乘的函数。因为exec()仅支持string和code object参数,所以我们要将该递归函数转化成一个字符串,当然,格式还是要Python代码的格式来,注意换行和缩进。刚才例子的输出结果为:
>>> func = "def fact(n):\n\treturn 1 if n == 1 else n * fact(n - 1)
>>> exec(func)
>>> a = fact(5)
>>> a
120
例子三:exec()的参数和上面的eval()一模一样。
>>> x = 15
>>> expr = "z = 30\nsum = x + y + z\nprint(sum)"
>>> y = 20
>>> exec(expr)
65
>>> exec(expr, {'x': 1, 'y': 2})
33
>>> exec(expr, {'x': 1, 'y': 2}, {'y': 100, 'z': 4})
131
例子四:说到这里,可能有些疑问了?事实上,这些代码不是直接能够在Python中执行吗,为何还要多此一举?在实际项目中,我们有些时候会将Python代码写入一些文件中,举个例子,如以下的eg.txt,它储存了我们想要的Python代码,如下:
def fact(n):
if n == 1:
return 1
else:
return n * fact(n - 1)
t = fact(6)
print(t)
请再次注意,这是一个txt格式的Python代码。那么,我们如何调用它呢?答案就是exec()函数,代码如下:
with open('E://eg.txt', 'r') as f:
s = f.read()
exec(s)
compile()
compile()函数将一个字符串编译为字节代码或 AST 对象。代码对象可以被 exec()或 eval() 执行。以下是compile()方法的语法:
compile(source, filename, mode[, flags[, dont_inherit]])
参数如下:
source :可以是常规的字符串、字节字符串,或者 AST 对象
filename:代码文件名称,如果不是从文件读取代码则传递一些可辨认的值。
mode:指定编译代码的种类。可以指定为 exec, eval, single。
如果是exec类型,表示这是一个序列语句,可以进行运行;
如果是eval类型,表示这是一个单一的表达式语句,可以用来计算相应的值出来;编译代码时,如果语法出错会返回SyntaxError;如果代码包含一些空字节,则返回类型错误TypeError。
如果是single类型,表示这是一个单一语句,采用交互模式执行,在这种情况下,如果是一个表达式,一般会输出结果,而不是打印为None输出。
flags:变量作用域,局部命名空间,如果被提供,可以是任何映射对象。
flags和dont_inherit是用来控制编译源码时的标志。
编译代码时,如果语法出错会返回SyntaxError;如果代码包含一些空字节,则返回类型错误TypeError。
注意事项:当采用single或eval类型编译时,如果有多行代码,每行代码后面至少有一个换行符,否则在code模块编译时就会提示编译的源码不完整错误。在Python 3.2版本之后,允许输入Windows或Mac的换行符;当采用exec模式时,不需要在每个行后面输入换行符;在这个版本之后增加了优化参数。
例子:
>>> str = "for i in range(0,10): print(i)"
>>> c = compile(str, '', 'exec')
>>> exec(c) # eval 也可以
0
1
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5
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9
>>> str = "3 * 4 + 5"
>>> a = compile(str, '', 'eval')
>>> eval(a)
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来源:https://blog.csdn.net/weixin_41951954/article/details/128834532
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