Python中的安全表达式解析器

Question

我该如何让用户安全地执行数学表达式呢？

我需要写一个完整的解析器吗？

有没有类似于 ast.literal_eval() 的东西，但可以用来处理表达式的？

Answer 1

几周前，我做了类似的事情，不过是针对逻辑表达式（比如或、与、非、比较、括号等等）。我使用了Ply这个解析器来完成这个任务。我创建了一个简单的词法分析器和解析器。解析器生成了一个抽象语法树（AST），这个树后来用来进行计算。这样做的好处是你可以完全控制用户输入的内容，因为只有符合语法规则的表达式才会被解析。

Answer 2

你想要什么样的表达式呢？是变量赋值吗？还是函数计算？

SymPy 的目标是成为一个功能齐全的Python计算机代数系统。

Answer 3

Pyparsing提供的示例中包含了几个表达式解析器：

• https://github.com/pyparsing/pyparsing/blob/master/examples/fourFn.py 是一个使用pyparsing实现的传统算术中缀表示法解析器/计算器。（尽管名字里有“四”，但它实际上支持五种运算，还包括一些三角函数。）

• https://github.com/pyparsing/pyparsing/blob/master/examples/simpleBool.py 是一个布尔中缀表示法解析器/计算器，使用了pyparsing的一个辅助方法operatorPrecedence，这个方法简化了中缀运算符的定义。

• https://github.com/pyparsing/pyparsing/blob/master/examples/simpleArith.py 和 https://github.com/pyparsing/pyparsing/blob/master/examples/eval_arith.py 是对fourFn.py的重写，使用了operatorPrecedence。第一个只是解析并返回一个解析树；第二个则增加了计算逻辑。

如果你想要一个更现成的解决方案，可以看看plusminus，这是一个基于pyparsing的可扩展算术解析包。