python 内置函数eval()、exec()、compile()

eval

函数的作用：

计算指定表达式的值。也就是说它要执行的python代码只能是单个表达式，而不是复杂的代码逻辑。
    eval(source, globals=None, locals=None, /)

参数说明：
    source：必选参数，可以是字符串，也可以是一个任意的code(代码)对象实例（可以通过complie函数创建）。
    如果它是一个字符串，它会被当作一个（使用globals和locals参数作为全局和本地命名空间的）python表达式进行分析和解释。

globals：可选参数，表示全局命名空间（存放全局变量），如果被提供，则必须是一个字典对象。

locals：可选参数，表示全局命名空间（存放局部变量），如果被提供，可以是任何映射对象。如果参数被忽略，那么它将会取与globals相同的值。

如果globals与locals都被忽略，那么它们将取eval()函数被调用环境下的全局命名空间和局部命名空间。

返回值：
    如果source是一个code对象，且创建该code对象时，complie函数的mode参数是‘exec’，那么eval()函数的返回值是None；

否则，如果source是一个输出语句，如print()，则eval()返回结果为None；

否则，source表达式的结果就是eval()函数的返回值

A. 能够实现以下转换：

    str --> list
    str --> dict
    str --> tuple

将str类型转换为list

li = '[1,2,3,4]'

print(eval(li))
print(type(eval(li)))

# 执行结果：
# [1, 2, 3, 4]
# <class 'list'>

将str类型转换为dict

dic = "{'a':1, 'b':2, 'c':3}"

print(eval(dic))
print(type(eval(dic)))

# 执行结果：
# {'c': 3, 'a': 1, 'b': 2}
# <class 'dict'>

将str类型转换为tuple

tu = '(1, 2, 3, 4, 5)'

print(eval(tu))
print(type(eval(tu)))

# 执行结果：
# (1, 2, 3, 4, 5)
# <class 'tuple'>

B. 如果str是python解释器能够识别的代码，则直接执行代码

s1 = 'print("hello world")'
eval(s1)

# 执行结果：
# hello world

基于 eval 有这样的潜在功能，应该尽量少用 eval，避免造成安全漏洞

C. 如果str是python能够识别的计算表达式，则直接计算出结果

s1 = '1+2+3+4'

print(eval(s1))

# 执行结果：
# 10

exec

函数的作用：
    动态执行python代码，也就是说exec可以执行复杂的python代码，而不像eval函数那样只能计算一个表达式的值
    
exec(source, globals=None, locals=None, /)

source：必选参数，表示需要被指定的python代码。它必须是字符串或code对象。如果source是一个字符串，
该字符串会先被解析为一组python语句，然后执行。如果source是一个code对象，那么它只是被简单的执行。

返回值：

exec函数的返回值永远为None。

eval()函数和exec()函数的区别：

eval()函数只能计算单个表达式的值，而exec()函数可以动态运行代码段。

eval()函数可以有返回值，而exec()函数返回值永远为None。

x = 10
def func():
    y = 20
    a = exec("x+y")
    print("a:",a)
    b = exec("x+y",{"x":1,"y":2})
    print("b:",b)
    c = exec("x+y",{"x":1,"y":2},{"y":3,"z":4})
    print("c:",c)
    d = exec("print(x,y)")
    print("d:",d)
func()

# exec 不会有任何返回值

# 执行结果：
# a: None
# b: None
# c: None
# 10 20
# d: None

exec能够执行复杂的python代码

x = 10
expr = """
z = 30
sum = x + y + z   #一大包代码
print(sum)
"""
def func():
    y = 20
    exec(expr)   #10+20+30
    exec(expr,{'x':1,'y':2}) #30+1+2
    exec(expr,{'x':1,'y':2},{'y':3,'z':4}) #30+1+3，x是定义全局变量1，y是局部变量

func()

# 执行结果：
# 60  # 10+20+30
# 33  # 30+1+2
# 34  # 30+1+3

complie函数

函数的作用：

compile(source, filename, mode, flags=0, dont_inherit=False, optimize=-1)

参数说明：

source：字符串或AST对象，表示需要进行编译的python代码

filename：指定需要编译的代码文件，如果不是文件读取代码则传递一些可辨认的值。

mode：用于标识必须当做那类代表来编译；如果source是由一个代码语句序列组成，则指定mode=‘exec’，
如果source由单个表达式组成，则指定mode=‘eval’；如果source是由一个单独的交互式语句组成，则指定modo=‘single’。必须要制定，不然肯定会报错。

s = """              #一大段代码
for x in range(10):
    print(x, end='')
print()
"""
code_exec = compile(s, '<string>', 'exec')   #必须要指定mode，指定错了和不指定就会报错。
code_eval = compile('10 + 20', '<string>', 'eval')   #单个表达式
code_single = compile('name = input("Input Your Name: ")', '<string>', 'single')   #交互式

a = exec(code_exec)   使用的exec，因此没有返回值
b = eval(code_eval)  

c = exec(code_single)  交互
d = eval(code_single)

print('a: ', a)
print('b: ', b)
print('c: ', c)
print('name: ', name)
print('d: ', d)
print('name; ', name)

执行结果：
0123456789
Input Your Name: hkey
Input Your Name: hkey
a:  None
b:  30
c:  None
name:  hkey
d:  None
name;  hkey