-
Python | eval、exec | 执行动态代码字符串
Python | eval、exec | 执行动态代码字符串
文章目录
1. 简介
通常开发的程序中，逻辑由开发者提前书写完成，程序按照既定的流程运行。
是否可以执行固定工程代码以外的代码块呢？比如由用户后期编写与指定字符串代码块，随时可以调整与变化，常用在动态配置等方面。那么，如何执行外部提供的Python表达式或代码块？
有两个标准方法：eval①、exec②
①eval用于执行一行逻辑表达式字符串
②exec用于执行字符串方法、字符串代码块等结构化代码字符串集合
2. 使用分析
2.1 eval(expression[,globals, locals]
参数名 必输性 类型 示例 推荐 备注 expression 是 String x+3 无 globals 否 Dict {‘sum’:sum, ‘name’:‘Dog’} globals() locals 否 Dict {‘sum’:sum, ‘name’:‘Dog’} locals() eval通常用于动态字符串对变量赋值的逻辑形式，即：x = eval(‘a+b’)-
expression是 一句字符串 表达式，表达式通过运算后返回结果值。
通俗的讲, expression为赋值代码逻辑中，等号右边的字符串表达式。例如： # x = a+3 a=1 x=eval("a+3")- 1
- 2
- 3
- 4
结果等价 x=a+3。expression 即为等号右边的 “a+3”，这时我们没有传递任何全局变量与局部变量。
-
globals和locals指代字典对象的全局变量与局部变量.
可以在使用eval()方法时自行指定，也可以直接使用内置函数globals()与locals().
这两个参数为eval中的expression字符串表达式提供所需的环境变量。例如： def add(x, y): return x+y eval('add(1,2)',{'add': add},{}) # eval('add(1,2)', globals(), locals())- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
第二个参数位为globals，其为expression提供了环境中的add方法，支持其内部执行时使用。
第三个参数位为locals，这里并没有提供任何内容，但理解与globals参数相同。通常不建议手动维护，而是直接使用
globals()与locals()，另外，如果eval()在类外执行，globals()与locals()内容一致。
2.2 exec(object[,globals, locals]
参数名 必输性 类型 示例 推荐 备注 expression 是 String x+3 无 globals 否 Dict {‘sum’:sum, ‘name’:‘Dog’} globals() locals 否 Dict {‘sum’:sum, ‘name’:‘Dog’} locals() exec通常用于执行动态代码块。与eval不同的是：
eval用于执行表达式并返回结果对变量赋值；
exec用于执行代码块并将处理过程中的变量等，更新到当前执行的环境变量中，不需要进行接收。-
object为字符串代码块#例如 exec_object_str = """ def func(x,y): return x+y x=1 y=2 z=func(x,y) """ exec(exec_object_str) print(x, y, z,sep=';')- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
上面的整体代码结构
exec_object_str，用作object。
通俗的讲，object可以书写任意内容，只要语法正确，依赖正常。
exec无需接收值，其中执行过程中的变量在执行后，均可在外部代码块中进行使用。 -
globals和locals与eval方法使用介绍相同；通常不建议手动维护，而是直接使用globals()与locals()。
3. 注意
3.1
TypeError: eval() takes no keyword arguments代码默认会按照参数位置进行确认，因为底层直接调用C，为了速度并未做键值对映射转换的功能。
所以
eval()与exec()使用globals与locals参数时，不可使用如下键值对方式传值，否则报错：
eval('add(1,2)',globals={},locals={})
exec('y=add(1,2)',globals={},locals={})eval()
exec()
3.2 全局变量与局部变量默认传入
eval()与exec()均不必手动传入globals与locals参数；
通过下面的用例，可以看出它们在使用时，默认使用globals()与locals()，并且使用完成后会将外部globals()与locals()进行更新。eval
exec()
3.3 globals和locals的优先级
如果
globals与locals中出现同名称变量名，将默认使用locals中对应的变量，即locals优先级*高于globals。
3.4
NameError: name 'XXX' is not defined
exec在类外部执行的，最终globals()与locals()相同。
exec在类方法中执行，最终globals()与locals()各管各的，使用exec后很可能出现新变量调用时报错，具体可能有以下几种情况。3.4.1
exec(object, globals(), locals())或exec(object)可使用全局变量作用域与局部变量作用域；执行完后，如果有新的变量定义，会将新变量更新到局部变量作用域locals()中，通常用法。
3.4.2
exec(object, globals(), globals())或exec(object, globals())只能使用全局变量作用域；执行完后，如果有新的变量定义，会将新变量更新到全局变量作用域globals()中，少量用法。
3.4.3
exec(object, locals(), locals())只能使用局部变量作用域；执行完后，`如果有新的变量定义，会将新变量更新到局部变量作用域locals()中，一般不这么用。
3.4.4 为什么会报错？
分为如下几种情况：
- 使用3.4.1的方式，通常
类方法中不会预定义exec中动态生成的新变量，exce执行后，新变量会更新到locals()中。
如果在exec后续代码中使用新变量，系统将在globals()中寻找并返回值。但因3.4.1方式中globals()不更新，所以不会有新变量，就会报错新变量名称未定义，即NameError: name 'XXX' is not defined，其中XXX为object中定义的新变量。。
- 使用3.4.2的方式，如果
exec执行的代码块中存在类方法定义的局部变量，则可能会报错NameError: name 'XXX' is not defined,其中XXX为类方法内局部变量名称。
- 使用3.4.3的方式，如果
exec执行的代码块中存在使用全局变量或全局方法，则可能会报错NameError: name 'XXX' is not defined,其中XXX为全局变量名称或全局方法名称。
提供参考代码如下
# -*- coding:utf-8 -*- import logging import dis _logger = logging.getLogger(__name__) GlobalVar = '1' x = 1 y = 2 RewriteVar = 'Out Class.' _logger.warning('Class外部全局变量与局部变量相等:') _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals())) _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals())) def action_global_add(x, y): return x + y class TestClass(): ClassVar = '2' def action_add(self, x, y): return x + y def test_func(self): FuncVar = 3 RewriteVar = 'Inner Function.' x = 3 y = 4 _logger.warning('Class内部全局变量与局部变量不同:') _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals())) _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals())) z1 = eval('self.action_add(x,y)', ) _logger.warning("eval var z1: %s\n" % (z1)) # 等价 exec('z2=action_global_add(1,2);1==1', globals(), locals()) exec('z2=action_global_add(1,2);1==1') _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals())) _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals())) # _logger.warning("z2:\n %s\n" % (z2)) # NameError: name 'z2' is not defined _logger.warning("z2: %s" % (locals()['z2'])) # exec('z3=FuncVar;1==1;l=locals()', globals()) # NameError: name 'FuncVar' is not defined # _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals())) # _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals())) # _logger.warning("z4: %s" % (z4)) # exec('z4=self.action_add(1,2);1==1', locals()) # _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals())) # _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals())) # _logger.warning("z4:\n %s\n" % (z4)) # NameError: name 'z4' is not defined # _logger.warning("z4: %s" % (locals()['z4'])) test_instance = TestClass() test_instance.test_func() _logger.warning(dis.dis(test_instance.test_func))- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
关于dis.dis()
27 0 LOAD_CONST 1 (3) 2 STORE_FAST 1 (FuncVar) 28 4 LOAD_CONST 2 ('Inner Function.') 6 STORE_FAST 2 (RewriteVar) 29 8 LOAD_CONST 1 (3) 10 STORE_FAST 3 (x) 30 12 LOAD_CONST 3 (4) 14 STORE_FAST 4 (y) 31 16 LOAD_GLOBAL 0 (_logger) 18 LOAD_METHOD 1 (warning) 20 LOAD_CONST 4 ('Class内部全局变量与局部变量不同:') 22 CALL_METHOD 1 24 POP_TOP 32 26 LOAD_GLOBAL 0 (_logger) 28 LOAD_METHOD 1 (warning) 30 LOAD_CONST 5 ('globals():\n %s\n') 32 LOAD_GLOBAL 2 (globals) 34 CALL_FUNCTION 0 36 BINARY_MODULO 38 CALL_METHOD 1 40 POP_TOP 33 42 LOAD_GLOBAL 0 (_logger) 44 LOAD_METHOD 1 (warning) 46 LOAD_CONST 6 ('locals():\n %s\n') 48 LOAD_GLOBAL 3 (locals) 50 CALL_FUNCTION 0 52 BINARY_MODULO 54 CALL_METHOD 1 56 POP_TOP 35 58 LOAD_GLOBAL 4 (eval) 60 LOAD_CONST 7 ('self.action_add(x,y)') 62 CALL_FUNCTION 1 64 STORE_FAST 5 (z1) 36 66 LOAD_GLOBAL 0 (_logger) 68 LOAD_METHOD 1 (warning) 70 LOAD_CONST 8 ('eval var z1: %s\n') 72 LOAD_FAST 5 (z1) 74 BINARY_MODULO 76 CALL_METHOD 1 78 POP_TOP 39 80 LOAD_GLOBAL 5 (exec) 82 LOAD_CONST 9 ('z2=action_global_add(1,2);1==1') 84 CALL_FUNCTION 1 86 POP_TOP 40 88 LOAD_GLOBAL 0 (_logger) 90 LOAD_METHOD 1 (warning) 92 LOAD_CONST 5 ('globals():\n %s\n') 94 LOAD_GLOBAL 2 (globals) 96 CALL_FUNCTION 0 98 BINARY_MODULO 100 CALL_METHOD 1 102 POP_TOP 41 104 LOAD_GLOBAL 0 (_logger) 106 LOAD_METHOD 1 (warning) 108 LOAD_CONST 6 ('locals():\n %s\n') 110 LOAD_GLOBAL 3 (locals) 112 CALL_FUNCTION 0 114 BINARY_MODULO 116 CALL_METHOD 1 118 POP_TOP 43 120 LOAD_GLOBAL 0 (_logger) 122 LOAD_METHOD 1 (warning) 124 LOAD_CONST 10 ('z2: %s') 126 LOAD_GLOBAL 3 (locals) 128 CALL_FUNCTION 0 130 LOAD_CONST 11 ('z2') 132 BINARY_SUBSCR 134 BINARY_MODULO 136 CALL_METHOD 1 138 POP_TOP 140 LOAD_CONST 0 (None) 142 RETURN_VALUE- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
3.4.5 如何避免此类报错？
-
使用3.4.1模式，可使用
全局域和局部域。
后续取值使用不要直接用新变量的名称，而需要从locals()中进行手动获取，如：z2 = locals()[‘z2’]。 -
使用3.4.2模式，仅可用
全局域资源；
此时使用新变量将从globals()中获取并返回，不会报错。
但需注意如果全局变量中有同名参数，方法执行完后此同名全局变量将被更新。 -
使用3.4.3模式，仅可用
局部域资源；
后续取值使用不要直接用新变量的名称，而需要从locals()中进行手动获取，如：z2 = locals()[‘z2’]。
Thanks for reading!
– Kenny -
-
相关阅读:
SQL server中内连接和外连接的区别、表达（表的连接）
Docker 网络学习
面试：dumpsys meminfo 内存信息含义
P01914005张怡安（信息论作业）
React 前端应用中快速实践 OpenTelemetry 云原生可观测性(SigNoz/K8S)
奇迹mu技术分享：奇迹服务端中的【DATA】文件详细说明
备考新境界：考研竞争中的超级助推器，让AIGC点亮你的学术之路！
浅谈单例模式
vue2 过滤器 自定义指令
《软件方法》第1章2023版连载（03）建模工作流
- 原文地址：https://blog.csdn.net/qq_29654325/article/details/126381718
