安全评估简单的字符串公式

我正在写一个程序，其中一个公式输入为一个字符串，然后评估。到目前为止，我已经想出了这一点：安全评估简单的字符串公式

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

我两者都需要这个公式的字符串版本和评估版本。但是，eval是一个非常危险的功能。但使用int()不起作用，因为它是一个等式。是否有一个Python函数会从字符串中评估数学表达式，就像输入一个数字一样？

来源

2017-05-07 Aamri

一种方法是使用numexpr。它主要用于优化（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)

您可以拨打.item对结果得到一个蟒蛇般类型：

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

这是一个第三方扩展模块，因此它可能在这里完全过度使用，但它比eval更安全并支持相当多的功能（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

一个与Python标准库的方式，虽然很有限，是ast.literal_eval。它适用于Python中最基本的数据类型和面值：

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

但失败，像更复杂的表达式：

>>> 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-任何运营商是不可能的：

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

我复制了包含支持类型的部分文档：

Safely evaluate an expression node or a string containing a Python literal or container display. The string or node provided may only consist of the following Python literal structures: strings, bytes, numbers, tuples, lists, dicts, sets, booleans, and None.

来源

2017-05-07 21:28:17 MSeifert

够奇怪的，但是'literal_eval'仅支持'和'-'，只有在整数'+。其他操作符生成相同的“格式错误...”错误。测试py3.5。 – robyschek

@robyschek我无法重现与浮动失败（'ast.literal_eval（'1.2 + 2.3'）'工作正常）。但你说得对，并非所有的运营商都有可能。我添加了另一种方式 - 实现（很多）更多功能。 – MSeifert

@MSeifert安装了'numpy'。在导入'numpy'和'numexpr'之后，它会显示'ModuleNotFoundError：No module named'numexpr''。我试过重新安装。 – Aamri

编写后缀表达式求值器并不难。以下是一个工作示例。（也available在github上。）

import operator 
import math 

_add, _sub, _mul = operator.add, operator.sub, operator.mul 
_truediv, _pow, _sqrt = operator.truediv, operator.pow, math.sqrt 
_sin, _cos, _tan, _radians = math.sin, math.cos, math.tan, math.radians 
_asin, _acos, _atan = math.asin, math.acos, math.atan 
_degrees, _log, _log10 = math.degrees, math.log, math.log10 
_e, _pi = math.e, math.pi 
_ops = {'+': (2, _add), '-': (2, _sub), '*': (2, _mul), '/': (2, _truediv), 
     '**': (2, _pow), 'sin': (1, _sin), 'cos': (1, _cos), 'tan': (1, _tan), 
     'asin': (1, _asin), 'acos': (1, _acos), 'atan': (1, _atan), 
     'sqrt': (1, _sqrt), 'rad': (1, _radians), 'deg': (1, _degrees), 
     'ln': (1, _log), 'log': (1, _log10)} 
_okeys = tuple(_ops.keys()) 
_consts = {'e': _e, 'pi': _pi} 
_ckeys = tuple(_consts.keys()) 


def postfix(expression): 
    """ 
    Evaluate a postfix expression. 

    Arguments: 
     expression: The expression to evaluate. Should be a string or a 
        sequence of strings. In a string numbers and operators 
        should be separated by whitespace 

    Returns: 
     The result of the expression. 
    """ 
    if isinstance(expression, str): 
     expression = expression.split() 
    stack = [] 
    for val in expression: 
     if val in _okeys: 
      n, op = _ops[val] 
      if n > len(stack): 
       raise ValueError('not enough data on the stack') 
      args = stack[-n:] 
      stack[-n:] = [op(*args)] 
     elif val in _ckeys: 
      stack.append(_consts[val]) 
     else: 
      stack.append(float(val)) 
    return stack[-1]

用法：

In [2]: from postfix import postfix 

In [3]: postfix('1 2 + 7 /') 
Out[3]: 0.42857142857142855 

In [4]: 3/7 
Out[4]: 0.42857142857142855

来源

2017-05-07 22:36:31

安全评估简单的字符串公式

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