安全地评估简单的字符串方程式

Question

我正在编写一个程序，其中将方程式作为字符串输入，然后求值。到目前为止，我已经提出了：

test_24_string = str(input("Enter your answer: "))
test_24 = eval(test_24_string)

我既需要此方程式的字符串版本，也需要评估的版本。但是，这eval是非常危险的功能。int()但是，使用是行不通的，因为这是一个方程式。是否存在一个Python函数，该函数将评估字符串中的数学表达式，就像输入数字一样？

Answer 1

一种方法是使用numexpr。它主要是用于优化（和多线程）numpy操作的模块，但它也可以处理数学python表达式：

>>> import numexpr
>>> numexpr.evaluate('2 + 4.1 * 3')
array(14.299999999999999)

您可以调用.item结果以获取类似python的类型：

>>> numexpr.evaluate('17 / 3').item()
5.666666666666667

它是一个第三方扩展模块，因此在这里可能会完全被淘汰，但是它绝对比其他应用程序更安全，eval并且支持许多功能（包括numpy和math操作）。如果还支持“变量替换”：

>>> b = 10
>>> numexpr.evaluate('exp(17) / b').item()
2415495.27535753

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python标准库的一种方法，尽管非常有限ast.literal_eval。它适用于Python中最基本的数据类型和文字：

>>> import ast
>>> ast.literal_eval('1+2')
3

但是以更复杂的表达式失败，例如：

>>> ast.literal_eval('import os')
SyntaxError: invalid syntax

>>> ast.literal_eval('exec(1+2)')
ValueError: malformed node or string: <_ast.Call object at 0x0000023BDEADB400>

不幸的是，除了+和-不可能的任何运算符：

>>> ast.literal_eval('1.2 * 2.3')
ValueError: malformed node or string: <_ast.BinOp object at 0x0000023BDEF24B70>

我在此处复制了部分文档，其中包含受支持的类型：

安全地评估表达式节点或包含Python文字或容器显示的字符串。提供的字符串或节点只能由以下Python文字结构组成：字符串，字节，数字，元组，列表，字典，集合，布尔值和无。