字符串類型代碼的執行

字符串類型代碼的執行函數有三個，都是Python的內置函數。

• eval()執行字符串類型的代碼，并返回最終結果。
• exec()執行字符串類型的代碼。
• compile()將字符串類型的代碼編碼。代碼對象能夠通過exec語句來執行或者eval()進行求值。

下面來一一介紹這三個函數。

eval()

執行一個字符串表達式，并返回表達式的值

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

參數

• expression：Python 表達式。
• globals：必須是一個字典對象，否則程序會出錯。當定義了globals參數之后eval函數的作用域會被限定在globals中。
• locals：該參數掌控局部的命名空間，功能和globals類型，不過當參數沖突時，會執行locals處的參數。

例子一：因為此處沒有指定globals和locals，所以直接執行expression部分的內容。

>>> a = 10
>>> eval("a ** 3")
1000

例子二：globals參數示例。

>>> a = 10
>>> g = {'a': 5}
>>> eval("a + 1", g)
6

因為現在指定了globals，所以在expression部分的作用域就是globals指定的字典范圍內。所以此時外面的a=10被屏蔽，取用字典中的值。

例子三：locals參數示例

>>> 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，當有globals和locals時作用的范圍域是在globals和locals中，所以a=1，b=20，c=30不會被應用。a和c的值分別去字典g和字典t中的值，當globals和locals中都有參數b時取locals中的值。所以a=6，b=100，c=10。

exec()

在Python中，exec()是一個十分有趣且實用的內置函數，不同于eval()函數只能執行計算數學表達式的結果的功能，exec()能夠動態地執行復雜的Python代碼，能夠十分強大。參數如下：

• object：必選參數，必須是字符串或 code 對象。如果 object 是一個字符串，該字符串會先被解析為一組 Python 語句，然后在執行（除非發生語法錯誤）。如果 object 是一個 code 對象，那么它只是被簡單的執行。
• globals：可選參數，表示全局命名空間（存放全局變量）必須是一個字典對象。
• locals：可選參數，表示當前局部命名空間（存放局部變量）可以是任何映射對象。如果該參數被忽略，那么它將會取與 globals 相同的值。

下面來看一些例子。

例子一：執行簡單的代碼

>>> a = 12
>>> b = 30
>>> exec("ans = a * b")
>>> ans
360

例子二：func為字符串，它是一個遞歸地計算整數階乘的函數。因為exec()僅支持string和code object參數，所以我們要將該遞歸函數轉化成一個字符串，當然，格式還是要Python代碼的格式來，注意換行和縮進。剛才例子的輸出結果為：

>>> 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()的參數和上面的eval()一模一樣。

>>> 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：說到這里，可能有些疑問了？事實上，這些代碼不是直接能夠在Python中執行嗎，為何還要多此一舉？在實際項目中，我們有些時候會將Python代碼寫入一些文件中，舉個例子，如以下的eg.txt，它儲存了我們想要的Python代碼，如下：

def fact(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * fact(n - 1)
        
t = fact(6)
print(t)

請再次注意，這是一個txt格式的Python代碼。那么，我們如何調用它呢？答案就是exec()函數，代碼如下：

with open('E://eg.txt', 'r') as f:
    s = f.read()
 
exec(s)

compile()

compile()函數將一個字符串編譯為字節代碼或 AST 對象。代碼對象可以被 exec()或 eval() 執行。以下是compile()方法的語法：

compile(source, filename, mode[, flags[, dont_inherit]])

參數如下：

• source ：可以是常規的字符串、字節字符串，或者 AST 對象
• filename：代碼文件名稱，如果不是從文件讀取代碼則傳遞一些可辨認的值。
• mode：指定編譯代碼的種類?？梢灾付?exec, eval, single。
• 如果是exec類型，表示這是一個序列語句，可以進行運行；
• 如果是eval類型，表示這是一個單一的表達式語句，可以用來計算相應的值出來；編譯代碼時，如果語法出錯會返回SyntaxError；如果代碼包含一些空字節，則返回類型錯誤TypeError。
• 如果是single類型，表示這是一個單一語句，采用交互模式執行，在這種情況下，如果是一個表達式，一般會輸出結果，而不是打印為None輸出。
• flags：變量作用域，局部命名空間，如果被提供，可以是任何映射對象。
• flags和dont_inherit是用來控制編譯源碼時的標志。

編譯代碼時，如果語法出錯會返回SyntaxError；如果代碼包含一些空字節，則返回類型錯誤TypeError。

注意事項：當采用single或eval類型編譯時，如果有多行代碼，每行代碼后面至少有一個換行符，否則在code模塊編譯時就會提示編譯的源碼不完整錯誤。在Python 3.2版本之后，允許輸入Windows或Mac的換行符；當采用exec模式時，不需要在每個行后面輸入換行符；在這個版本之后增加了優化參數。

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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