值错误：使用ast.literal时字符串格式不正确_

Question

众所周知，使用eval()是一种潜在的安全风险，因此推广使用^{}

但是在python 2.7中，当运行以下示例时，它返回ValueError: malformed string：

>>> ast.literal_eval("4 + 9")

而在Python3.3中，此示例的工作方式与预期一致：

>>> ast.literal_eval('4+9')
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为什么它运行在python 3而不是python 2上？如何在python 2.7中修复它而不使用有风险的eval()函数？

Answer 1

这在Python 2上不起作用的原因在于它实现了literal_eval。原始实现仅在右操作数为复数时对加法和减法执行数值计算。这在语法上是必要的，复数要表示为一个文字。

这是Python 3中的was changed，因此它支持任何类型的有效数字表达式位于加减运算的任何一边。然而，literal_eval的使用仍然限于加法和减法。

这主要是因为literal_eval应该是一个函数，它将单个常量文本（表示为字符串）转换为Python对象。有点像简单内置类型的向后repr。实际的表达式求值不包括在内，而这与Python3一起工作的事实只是它实现的一个很好的副作用。

为了计算实际表达式，不必使用eval（我们不想这样做），我们可以编写自己的表达式计算算法，该算法在AST上运行。这是非常简单的，特别是对数字进行简单的算术运算（例如构建自己的计算器等）。我们只需将字符串解析为AST，然后通过查看不同的节点类型并应用正确的操作来计算结果树。

像这样的：

import ast, operator

binOps = {
    ast.Add: operator.add,
    ast.Sub: operator.sub,
    ast.Mult: operator.mul,
    ast.Div: operator.div,
    ast.Mod: operator.mod
}

def arithmeticEval (s):
    node = ast.parse(s, mode='eval')

    def _eval(node):
        if isinstance(node, ast.Expression):
            return _eval(node.body)
        elif isinstance(node, ast.Str):
            return node.s
        elif isinstance(node, ast.Num):
            return node.n
        elif isinstance(node, ast.BinOp):
            return binOps[type(node.op)](_eval(node.left), _eval(node.right))
        else:
            raise Exception('Unsupported type {}'.format(node))

    return _eval(node.body)

如您所见，这个实现非常简单。当然，它还不支持更复杂的东西，比如指数运算和一些一元节点，但是添加它并不太困难。而且效果很好：

>>> arithmeticEval('4+2')
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>>> arithmeticEval('4*1+2*6/3')
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以后甚至可以引入更复杂的内容（例如，函数调用sin()）。

Answer 2

这是为了支持复数（因为issue 4907）。例如，1 + 2j被解析器解析为一个表达式，该表达式由整数文本、加法运算和imaginary literal组成；但是由于complex numbers是一个内置类型，因此ast.literal_eval需要支持复数语法。

介于2.x和3.x之间的change in behaviour是为了支持以“错误的方式循环”写入复数，例如1j + 2；它允许任意的加法或减法表达式是一个（大多数是无意的）副作用。

如果要解析任意算术表达式，应该解析到语法树（使用^{}）、verify it with a whitelist，然后计算。

Answer 3

利用消息来源，卢克！

^{}^{}

你会在里面找到答案的。具体来说，2.7版本对line 70有一个奇怪的限制，即BinOp的右节点是复杂的。

>>> sys.version
'2.7.3 (default, Sep 26 2013, 20:03:06) \n[GCC 4.6.3]'
>>> ast.literal_eval('9 + 0j')
(9 + 0j)
>>> ast.literal_eval('0j + 9')
ValueError: malformed string

我猜2.7的目的是允许复杂文本的literal_eval，例如9 + 0j这样的数字，它从来没有打算做简单的整数加法。然后在python 3中，他们增加了literal_eval来处理这些情况。