如何在Python中使用eval ?

豆包同学在路上 2020/9/12 8:03:40

Python中的 eval是什么? 在[Python]中,我们有许多内置方法,这些方法对于使Python成为所有人的便捷语言至关重要,而eval是其中一种。eval函数的语法如下: eval(expression, globals, locals)如上所示,eval函数采用三个参数: expression –需要一个字符串,该字符串将…

Python中的 eval是什么?

在[Python]中,我们有许多内置方法,这些方法对于使Python成为所有人的便捷语言至关重要,而eval是其中一种。eval函数的语法如下:

eval(expression, globals, locals)

如上所示,eval函数采用三个参数:

  • expression –需要一个字符串,该字符串将被解析并评估为Python表达式
  • globals(可选)–一个字典,用于指定可用的全局方法和变量。
  • locals(可选)-另一个字典,用于指定可用的本地方法和变量。

稍后将在本文中显示对global(全局变量)s和locals(本地变量)的使用。

eval在Python中做什么?

eval函数解析expression参数并将其评估为python表达式。换句话说,我们可以说这个函数解析了传递给它的表达式并在程序中运行python expression(code)。为了评估基于字符串的表达式,Python的eval函数运行以下步骤:

  • 解析表达式

  • 编译成字节码

  • 将其评估为Python表达式

  • 返回评估结果

这意味着当我们将任何python表达式作为“字符串”传递给eval函数时,它会评估该表达式并将结果返回为整数或浮点数。以下是一些简单的示例,它们将使您更加清楚。
这是在Python中使用eval将字符串转换为整数,复数或浮点数的简单方法:

<code> num =“ 23” 
float_num =“ 53.332” 
complex_num =“ 2 + 3j” 
str1 =“ Not number” 
print(eval(num),type(eval(num)))
print(eval(float_num),type( eval(float_num)))
print(eval(complex_num),type(eval(complex_num)))
print(eval(str1),type(eval(str1)))</ code>
OUTPUT:
 23                                                                                                               
 53.332                                                                                                         
 (2+3j)                                                                                                       
 Traceback (most recent call last):                                                                                            
   File "main.py", line 8, in                                                                                          
     print(eval(str1),type(eval(str1)))                                                                                        
   File "", line 1                                                                                                     
     Not number                                                                                                                
              ^                                                                                                                
 SyntaxError: unexpected EOF while parsing

如您所见,eval函数能够识别字符串中的表达式并将其转换为相应的类型。但是,当我们仅传递字符和字母时,它返回了一个错误。这应该清楚eval的实际作用。这里有更多的例子,其中我们不仅仅涉及类型转换,实际上我们看到了eval函数评估字符串中的表达式。我们还可以使用eval求解数学表达式:

<code> expr =“(2+(3 * 2))/ 2” 
print(eval(expr))</ code>
OUTPUT:
4.0

我们甚至可以在字符串中使用变量名,Python还将对它们进行评估,如下所示

<code>num=10
expr="(2+(3*2))/2 + num"
print(eval(expr))</code>
OUTPUT:
14.0

我们还可以在字符串内部使用内置函数,如下所示:

<code>print(eval("sum([8, 16, 34])"))</code>
OUTPUT:
58

为了更好地了解eval函数,让我们看看如果将表达式用两个字符串括起来,它将如何响应,如下所示:

<code>#string in another string
expr="'2+3'"
print(eval(expr))
print(eval(eval(expr)))</code>
OUTPUT:
2+3                                                                                                                           
5

因此,第一个eval函数只是返回字符串中的表达式,但是在另一个eval函数中使用eval时,我们得到了表达式的答案。

如何在python中使用eval ?

在上一节中,我们已经了解了如何使用eval函数,但是在这里,我们将了解eval函数的其他参数如何影响其工作。因此,Python中的eval 还有两个参数,即viz-globals和locals。全局变量是当前全局范围或命名空间中可用的对象。您可以从代码中的任何位置访问它们。在执行时,传递给字典中全局变量的所有对象将对eval()可用。请查看以下示例,该示例显示了如何使用自定义词典为eval函数提供全局名称空间:

<code>num1 = 100  # A global variable
print(eval("num1 + 100", {"num1": num1}))
num2 = 200  # Another global variable
print(eval("num1 + num2", {"num1": num1,"num2": num2}))
print(eval("num1 + num2", {"num1": num1}))</code>
OUTPUT:
 200                                                                                                                           
 300                                                                                                                           
 Traceback (most recent call last):                                                                                            
   File "main.py", line 5, in                                                                                          
     print(eval("num1 + num2", {"num1": num1}))                                                                                
   File "", line 1, in                                                                                         
 NameError: name 'num2' is not defined

如您在上面的示例中看到的,首先eval只能访问num1和num2,但是当我从globals字典中删除num2时,它抛出了一个错误,因为它现在无法识别num2。

但是,为什么在我甚至没有将值传递给globals参数的上述示例中都没有发生这种错误?
事实证明,当您在不提供globals参数的情况下调用eval函数时,该函数将使用globals()函数返回的字典作为其全局命名空间来评估表达式。

因此,在上面的示例中,我们可以自由访问所有变量,因为它们是当前全局范围中包含的全局变量。现在,如果将空字典传递给全局变量会发生什么,让我们看看:

<code>a=2
print(eval("sum([2, 2, 2])", {}))
print(eval("sum([a, 2, 2])", {}))</code>
OUTPUT:
6                                                                                                                             
 Traceback (most recent call last):                                                                                            
   File "main.py", line 3, in                                                                                          
     print(eval("sum([a, 2, 2])", {}))                                                                                         
   File "", line 1, in                                                                                         
 NameError: name 'a' is not defined

因此,eval函数可以成功识别函数和,但无法识别对象“ a”,因此返回错误。

当我们向全局变量提供自定义词典时,它包含键“ __builtins__”的值,但如果不包含该值,则在解析表达式之前,将自动在“ __builtins__”下插入对内置字典的引用。这样可以确保eval()函数在评估表达式时将完全访问所有Python的内置名称。

这说明了在上面的示例中,如何通过eval识别函数和。现在让我们看看什么是局部变量以及它们如何扩展eval函数的功能。与全局变量不同,局部对象在函数内部声明,不能在函数外部访问。

类似地,locals参数采用一个字典,在字典中我们添加了一些对象,而eval()函数将这些对象视为本地对象。请看下面的例子:

<code>print(eval("sum([a, 2, 2])",{}, {"a":2}))
print(a)</code>
OUTPUT:
 6                                                                                                                             
 Traceback (most recent call last):                                                                                            
   File "main.py", line 2, in                                                                                          
     print(a)                                                                                                                  
 NameError: name 'a' is not defined

请注意,要向本地人提供字典,您首先需要向全局人提供字典。不能将关键字参数与eval()一起使用这似乎令人困惑,但是在下面的示例中,我同时使用了globals和locals参数,您将看到它们如何影响结果。

<code>print(eval("abs(-1)"))
#By keeping __builtins__":None,eval will recognise no in-buiilt function
print(eval('abs(-1)',{"__builtins__":None}))</code>
OUTPUT:
1
Traceback (most recent call last):                                                                                            
   File "main.py", line 1, in                                                                                          
     print(eval('abs(-1)',{"__builtins__":None}))                                                                              
   File "", line 1, in                                                                                         
 TypeError: 'NoneType' object is not subscriptable

现在,我们希望该函数在eval函数中起作用,因此将其添加到本地字典中。现在,eval函数可以识别abs函数,而不能识别任何其他函数。

<code>print(eval('abs(-1)',{"__builtins__":None},{"abs":abs}))</code>
OUTPUT:
1

全局变量和局部变量之间的主要实际区别是,如果该密钥尚不存在,Python会自动将“ __builtins__”键插入全局变量。

无论是否为全局变量提供自定义词典,都会发生这种情况。另一方面,如果向本地人提供自定义词典,则在执行eval函数期间该词典将保持不变。

评估的局限性

Python中的eval()很有用,但也有重要的安全隐患。eval函数被认为是不安全的,因为它允许您或其他用户动态执行任意Python代码。

那对我们有什么影响?假设您正在服务器上运行的应用程序中要求用户输入。现在,如果您在输入上使用eval函数,则用户可以访问服务器本身。用户可以像这样传递一些可疑的代码:

<code> __ import __('subprocess')。getoutput('rm –rf *')
</ code>

上面的代码将删除应用程序当前目录中的所有文件,这肯定会影响我们。
因此,最好避免使用eval函数,但是如果仍然要使用eval函数,我们可以借助globals和locals参数来限制其功能。

正如我们在上一节中看到的那样,我们限制eval函数,使其只能使用python的abs函数。例如,假设我有一个应用程序,可以在给定数字或所有给定数字的总和中找到最小值。像这样使用eval的最方便方法

<code> print(eval(input()))
#input:sum([1,3,4])
#output:8 
#input:min([1,3,4])
#output:1 </ code>

但是,这是一种不好的编程方式。我们无法控制用户的输入内容,因此我们可以利用globals和locals参数,使得eval不能识别sum()和min()以外的函数。这肯定会和上面的代码做同样的事情,但是要安全得多。

<code> print(eval(input(),{“ __ builtins __”:None},{“ min”:min,“ sum”:sum}))</ code>

希望大家可以通过本文了解到Python中的eval函数

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