Python中exec与eval函数的深度解析与安全使用指南

简介

在Python中，动态执行字符串代码片段或文件内容时，通常会用到exec和eval这两个工具。

exec

exec_stmt ::= "exec" or_expr ["in" expression ["," expression]]

需要特别注意：exec是一个语法声明（statement），而非普通函数，其地位类似于if或for语句。

参考官方文档对exec的具体解释。

This statement supports dynamic execution of Python code.

exec接收的第一个表达式可以是以下几种类型：

1. 代码字符串 2. 文件对象 3. 代码对象 4. 元组（tuple）

前三种类型的处理方式大致相同，而第四种元组形式较为特殊，将在后文详细说明。

若忽略后续可选参数，exec语句中的代码将在当前作用域内执行。

>>> a=2
>>> exec "a=1"
>>> a
>>> 

若在表达式后使用in选项指定一个字典（dict），该字典将同时作为全局（global）和本地（local）变量的作用域。

>>> a=10
>>> b=20
>>> g={'a':6,'b':8}
>>> exec "global a;print a,b" in g
>>>

若在in后指定两个表达式，它们将分别被用作全局变量作用域和本地变量作用域。

>>> a=10
>>> b=20
>>> c=20
>>> g={'a':6,'b':8}
>>> l={'b':9,'c':10}
>>> exec "global a;print a,b,c" in g,l
>>>

接下来讨论元组（tuple）的情况，这也是导致许多人误以为exec是函数的主要原因。

当第一个表达式为元组时，其执行逻辑如下：

exec(expr, globals) #它等效与 exec expr in globals
exec(expr, globals, locals) #它等效与 exec expr in globals,locals

eval

eval通常用于执行一个字符串表达式，并返回该表达式的计算结果值。

eval(expression[, globals[, locals]])

它包含三个参数：表达式字符串、全局变量作用域（globals）和本地变量作用域（locals）。其中，后两个参数是可选的。

若忽略后两个参数，eval将在当前作用域内执行。

>>> a=1
>>> eval("a+1")
>>>

若仅指定了globals参数：

>>> a=1
>>> g={'a':10}
>>> eval("a+1",g)
>>>

若同时指定了locals参数：

>>> a=10
>>> b=20
>>> c=20
>>> g={'a':6,'b':8}
>>> l={'b':9,'c':10}
>>> eval("a+b+c",g,l)
>>>

如需严格限制eval的执行权限，可将globals设置为__builtins__，这样表达式仅能访问__builtin__模块中的内容。

总结

exec和eval赋予了代码极大的灵活性，但也隐含了安全风险。在使用时，务必明确指定其执行的作用域。

以上就是本文关于Python中exec和eval使用分析的完整内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站：

《Python中eval带来的潜在风险代码分析》

《Python验证文件是否可读写代码分享》

《Python文件操作基本流程代码实例》

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