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一、前言
执行字符串类型的代码，是一种很常见的方式。对于 java8 来说，实现起来就比较麻烦，因为没有内置的，需要依赖三方的框架或者脚本语言。
最近在做 大模型 相关的项目，python 肯定是首选，而对于执行字符串类型的代码，python 就比 java 优雅的多，毕竟 python 是动态语言。
二、python 执行字符串代码
这里只关注 python 原生的，第三方库的，不关注。
在 Python 中，执行字符串形式的代码有几种方法，主要包括 exec() 和 eval()。下面详细介绍这些方法及其用法。
2.1. exec()
exec() 函数用于执行包含 Python 代码的字符串。它可以执行多行代码。
示例：
code = """
def greet(name):
return f"Hello, {name}!"
result = greet("Alice")
"""
# 执行代码
exec(code)
# 使用在 exec 中定义的函数
print(result) # 输出: Hello, Alice!
2.2. eval()
eval() 函数用于执行一段单一的表达式，并返回表达式的结果。它适用于简单的计算或获取变量值。
示例
expression = "3 * 4 + 5"
result = eval(expression)
print(result) # 输出: 17
x = 10
result = eval("x + 5")
print(result) # 输出: 15
2.3. 使用 exec() 和 eval() 的注意事项
- 安全性：直接从不可信来源执行代码可能引入安全风险，应尽量避免。用户输入的字符串可能包含恶意代码。
- 作用域：
exec()和eval()使用的作用域不同。你可以通过提供字典来控制变量作用域。
示例：使用自定义作用域
local_vars = {}
exec("y = 5", {}, local_vars)
print(local_vars['y']) # 输出: 5
4. 总结
exec()：用于执行多行代码，适合定义函数、类等复杂结构。eval()：用于计算单一表达式，返回其结果。
在使用这两种方法时，都要注意代码的安全性和可能的副作用。
三、更进一步，以 exec 为例
exec() 是 Python 的一个内置函数，用于动态执行 Python 代码。以下是它的原理及工作机制的详细说明：
3.1 原理
-
参数:
exec(object, globals=None, locals=None)object: 要执行的代码，可以是字符串或代码对象。globals: 一个可选的字典，用于指定全局命名空间。locals: 一个可选的字典，用于指定局部命名空间。
-
代码编译:
exec()首先将传入的代码字符串编译为字节码。这是通过调用 Python 的编译器实现的。
-
执行上下文:
- 代码在指定的全局和局部命名空间中执行。若未提供，默认使用当前的命名空间。这允许动态定义和修改变量。
-
可动态创建功能:
exec()可以创建函数、类及执行任意的 Python 语句，提供了强大的动态性。
3.2 示例
code = """
def greet(name):
return f"Hello, {name}!"
result = greet("World")
"""
# 执行代码
exec(code)
# 输出结果
print(result) # 输出: Hello, World!
关键特性
-
命名空间: 通过
globals和locals可以控制代码的执行环境。这意味着可以将特定变量传递给执行的代码。 -
动态性:
exec()允许在运行时生成和执行代码，使其在反射和元编程时非常有用。
安全性和性能
-
安全风险: 使用
exec()执行来自不信任来源的代码会导致安全漏洞，因为攻击者可以注入恶意代码。 -
性能开销: 动态编译和执行代码相较于静态导入和调用，性能较低，不应在性能敏感的场景中使用。
四、总结
本文主要讲解了Python中的exec()和eval()函数，这两种函数可以执行字符串形式的代码。exec()用于执行多行代码，适用于定义函数、类等复杂结构；而eval()用于计算单一表达式，返回其结果。在使用这两种方法时，需要注意代码的安全性和可能的副作用，避免执行来自不可信来源的代码。
