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Python中字符串类型代码的执行函数——eval()、exec()和compile()详解

程序猿-张益达 人气:0

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。

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

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:

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:

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
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9
>>> str = "3 * 4 + 5"
>>> a = compile(str, '', 'eval')
>>> eval(a)
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