问题:eval,exec和compile有什么区别?
我一直在研究Python代码的动态评估,并遇到eval()和compile()函数,以及exec语句。
有人可以解释之间的区别eval和exec怎样的不同模式,compile()适应吗?
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简短答案,即TL; DR
基本上,eval用于EVAL审视你们单个动态生成的Python表达式,并exec用于EXEC动态生成的Python代码仅针对其副作用尤特。
eval并exec具有以下两个区别:
- eval仅接受一个表达式,- exec可以采用具有Python语句的代码块:循环- try: except:,- class和函数/方法- def初始化等。- Python中的表达式就是变量赋值中的值: - a_variable = (anything you can put within these parentheses is an expression)
- eval返回给定表达式的值,而- exec忽略其代码中的返回值,并始终返回- None(在Python 2中,它是一条语句,不能用作表达式,因此它实际上不返回任何内容)。
在1.0-2.7版本中,exec有一条声明是因为CPython需要为函数生成另一种类型的代码对象,这些代码对象用于在函数exec内部产生副作用。
在Python 3中,exec是一个函数;它的使用对使用它的函数的已编译字节码没有影响。
因此基本上:
>>> a = 5
>>> eval('37 + a')   # it is an expression
42
>>> exec('37 + a')   # it is an expression statement; value is ignored (None is returned)
>>> exec('a = 47')   # modify a global variable as a side effect
>>> a
47
>>> eval('a = 47')  # you cannot evaluate a statement
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1
    a = 47
      ^
SyntaxError: invalid syntax的compile在'exec'模式编译任何数目的语句编译成字节码隐含总是返回None,而在'eval'模式它编译一个单一表达式成字节码即返回该表达式的值。
>>> eval(compile('42', '<string>', 'exec'))  # code returns None
>>> eval(compile('42', '<string>', 'eval'))  # code returns 42
42
>>> exec(compile('42', '<string>', 'eval'))  # code returns 42,
>>>                                          # but ignored by exec在这种'eval'模式下(eval如果传递了一个字符串,则在函数中),compile如果源代码包含语句或除单个表达式之外的任何其他内容,则会引发异常:
>>> compile('for i in range(3): print(i)', '<string>', 'eval')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1
    for i in range(3): print(i)
      ^
SyntaxError: invalid syntax实际上,“ eval仅接受单个表达式”语句仅在将字符串(包含Python 源代码)传递给时适用eval。然后将其内部使用编译为字节码。compile(source, '<string>', 'eval')这才是真正的区别。
如果将一个code对象(包含Python 字节码)传递给exec或eval,则它们的行为相同,除了exec忽略返回值的事实外,它None始终会始终返回。因此eval,如果您只是将compile它先转换为字节码而不是将其作为字符串传递,则可以执行具有语句的内容:
>>> eval(compile('if 1: print("Hello")', '<string>', 'exec'))
Hello
>>>即使已编译的代码包含语句,也可以正常工作。它仍然会返回None,因为那是从中返回的代码对象的返回值。compile。
在这种'eval'模式下(eval如果传递了一个字符串,则在函数中),compile如果源代码包含语句或除单个表达式之外的任何其他内容,则会引发异常:
>>> compile('for i in range(3): print(i)', '<string>'. 'eval')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1
    for i in range(3): print(i)
      ^
SyntaxError: invalid syntax答案越长,又称血腥细节
exec 和 eval
该exec函数(在Python 2中为语句)用于执行动态创建的语句或程序:
>>> program = '''
for i in range(3):
    print("Python is cool")
'''
>>> exec(program)
Python is cool
Python is cool
Python is cool
>>> 该eval函数对单个表达式执行相同的操作,并返回表达式的值:
>>> a = 2
>>> my_calculation = '42 * a'
>>> result = eval(my_calculation)
>>> result
84exec和eval均接受该程序/表达到无论是作为一个运行str,unicode或bytes对象包含源代码,或者作为一个code对象包含的Python字节码。
如果str/ unicode/ bytes包含源代码传递给exec,它等效行为与:
exec(compile(source, '<string>', 'exec'))并且eval类似地等效于:
eval(compile(source, '<string>', 'eval'))由于所有表达式都可以用作Python中的语句(Expr在Python 抽象语法中被称为节点;反之则不成立),exec如果不需要返回值,则可以始终使用。也就是说,您可以使用eval('my_func(42)')或exec('my_func(42)'),区别在于eval返回的返回值是my_func,并将其exec丢弃:
>>> def my_func(arg):
...     print("Called with %d" % arg)
...     return arg * 2
... 
>>> exec('my_func(42)')
Called with 42
>>> eval('my_func(42)')
Called with 42
84
>>> 2,只有exec接受包含语句,源代码一样def,for,while,import,或者class,赋值语句(又名a = 42),或整个程序:
>>> exec('for i in range(3): print(i)')
0
1
2
>>> eval('for i in range(3): print(i)')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1
    for i in range(3): print(i)
      ^
SyntaxError: invalid syntax双方exec并eval接受2个额外的位置参数- globals和locals-这是全局和局部变量的作用域,该代码看到。它们默认为globals()和,它们locals()在称为exec或的范围内eval,但任何字典都可以用于globals和,mapping用于locals(dict当然包括)。这些不仅可以用于限制/修改代码中看到的变量,而且还经常用于捕获被引用exec代码创建的变量:
>>> g = dict()
>>> l = dict()
>>> exec('global a; a, b = 123, 42', g, l)
>>> g['a']
123
>>> l
{'b': 42}(如果您显示整个的价值g,这将是更长的时间,因为exec并eval添加内置插件模块__builtins__来自动如果缺少它的全局变量)。
在Python 2中,该exec语句的正式语法实际上是exec code in globals, locals,如
>>> exec 'global a; a, b = 123, 42' in g, l但是,替代语法exec(code, globals, locals)也一直被接受(见下文)。
compile
所述compile(source, filename, mode, flags=0, dont_inherit=False, optimize=-1)内置的可用于加快与相同的码的重复调用exec或eval通过编译源到code对象预先。所述mode参数控制的那种代码片段的compile函数接受和种字节码它产生。选择是'eval','exec'和'single':
- 'eval'模式需要一个表达式,并将生成字节码,运行时将返回该表达式的值:- >>> dis.dis(compile('a + b', '<string>', 'eval')) 1 0 LOAD_NAME 0 (a) 3 LOAD_NAME 1 (b) 6 BINARY_ADD 7 RETURN_VALUE
- 'exec'接受从单个表达式到整个代码模块的任何类型的python构造,并像将其作为模块顶级语句一样执行它们。代码对象返回- None:- >>> dis.dis(compile('a + b', '<string>', 'exec')) 1 0 LOAD_NAME 0 (a) 3 LOAD_NAME 1 (b) 6 BINARY_ADD 7 POP_TOP <- discard result 8 LOAD_CONST 0 (None) <- load None on stack 11 RETURN_VALUE <- return top of stack
- 'single'是一种有限形式,如果最后一条语句是表达式语句,则该格式- 'exec'接受包含单个语句(或多个由分隔的语句- ;)的源代码,生成的字节码还将该表达式的值打印- repr到标准output(!)上。- 一个 - if–- elif–- else链,有一个循环- else,并- try用它- except,- else和- finally块被视为一个单独的语句。- 包含2个顶级语句的源代码片段是的错误 - 'single',但在Python 2中存在一个错误,有时会在代码中允许多个顶级语句。只有第一个被编译;其余的将被忽略:- 在Python 2.7.8中: - >>> exec(compile('a = 5\na = 6', '<string>', 'single')) >>> a 5- 在Python 3.4.2中: - >>> exec(compile('a = 5\na = 6', '<string>', 'single')) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<string>", line 1 a = 5 ^ SyntaxError: multiple statements found while compiling a single statement- 这对于制作交互式Python Shell非常有用。但是,即使返回 - eval结果代码,也不返回表达式的值。
这样的最大区别exec和eval实际上来自compile函数及其模式。
除了将源代码编译为字节码之外,还compile支持将抽象语法树(Python代码的解析树)编译为code对象;并将源代码转换成抽象语法树(ast.parse用Python编写,仅调用compile(source, filename, mode, PyCF_ONLY_AST));这些代码用于动态修改源代码,以及动态代码创建,因为在复杂情况下,将代码作为节点树而不是文本行来处理通常会更容易。
虽然eval只允许您评估包含单个表达式的字符串,但是您可以eval使用整个语句,甚至可以是已被compile打包为字节码的整个模块。也就是说,对于Python 2,这print是一条语句,不能直接eval导致:
>>> eval('for i in range(3): print("Python is cool")')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1
    for i in range(3): print("Python is cool")
      ^
SyntaxError: invalid syntaxcompile用'exec'模式将它变成一个code对象,你就能eval  做到 ; 该eval函数将返回None。
>>> code = compile('for i in range(3): print("Python is cool")',
                   'foo.py', 'exec')
>>> eval(code)
Python is cool
Python is cool
Python is cool如果一个长相到eval和exec源代码CPython的3,这是很明显的; 它们都PyEval_EvalCode使用相同的参数调用,唯一的区别是exec显式返回None。
execPython 2和Python 3之间的语法差异
其中一个在Python的主要区别2是exec一个声明,eval是一个内置的功能(两者都内置函数在Python 3)。众所周知exec,Python 2 中的正式语法为exec code [in globals[, locals]]。
与大多数Python 2到3 移植 指南 似乎并不像 建议的那样,execCPython 2中的语句也可以与看起来 完全像execPython 3中的函数调用的语法一起使用。原因是Python 0.9.9具有exec(code, globals, locals)内置的在功能上!并且该内置函数在Python 1.0发布之前的某处被exec语句替换。
由于这是可取的不破与Python 0.9.9向后兼容性,吉多·范罗苏姆在1993年增加了兼容性劈:如果code是长度为2或3的元组,并globals与locals未传递到exec声明,否则,code将被解释就像元组的第二个元素和第三个元素分别是globals和一样locals。即使在Python 1.4文档(在线最早可用的版本)中也没有提到兼容性hack ;因此对于移植指南和工具的许多作者并不了解,直到2012年11月再次对其进行了记录:
第一个表达式也可以是长度为2或3的元组。在这种情况下,必须省略可选部分。形式
exec(expr, globals)等同于exec expr in globals,而形式exec(expr, globals, locals)等同于exec expr in globals, locals。元组形式exec提供了与Python 3的兼容性,Python 3exec是函数而不是语句。
是的,在CPython 2.7中它被方便地称为前向兼容选项(为什么使人们感到困惑,因为根本没有向后兼容选项),实际上它已经存在了二十年了。
因此,虽然exec在Python 1和Python 2中是一个语句,而在Python 3和Python 0.9.9中是一个内置函数,
>>> exec("print(a)", globals(), {'a': 42})
42在可能的每个广泛发行的Python版本中都具有相同的行为;并且也可以在Jython 2.5.2,PyPy 2.3.1(Python 2.7.6)和IronPython 2.6.1中使用(对它们的严格遵循CPython的未记录的行为表示敬意)。
在Pythons 1.0-2.7中,通过其兼容性技巧,您不能做的是将返回值存储exec到变量中:
Python 2.7.11+ (default, Apr 17 2016, 14:00:29) 
[GCC 5.3.1 20160413] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = exec('print(42)')
  File "<stdin>", line 1
    a = exec('print(42)')
           ^
SyntaxError: invalid syntax(这在Python 3中也没有用,因为它exec总是返回None),或将引用传递给exec:
>>> call_later(exec, 'print(42)', delay=1000)
  File "<stdin>", line 1
    call_later(exec, 'print(42)', delay=1000)
                  ^
SyntaxError: invalid syntax某人可能实际使用过的一种模式,尽管可能性不大;
或在列表理解中使用它:
>>> [exec(i) for i in ['print(42)', 'print(foo)']
  File "<stdin>", line 1
    [exec(i) for i in ['print(42)', 'print(foo)']
        ^
SyntaxError: invalid syntax这是对列表理解的滥用(请for改为使用循环!)。
回答 1
- exec不是表达式:Python 2.x中的语句和Python 3.x中的函数。它编译并立即评估字符串中包含的一条语句或一组语句。例:- exec('print(5)') # prints 5. # exec 'print 5' if you use Python 2.x, nor the exec neither the print is a function there exec('print(5)\nprint(6)') # prints 5{newline}6. exec('if True: print(6)') # prints 6. exec('5') # does nothing and returns nothing.
- eval是一个内置函数(不是语句),该函数对一个表达式求值并返回该表达式产生的值。例:- x = eval('5') # x <- 5 x = eval('%d + 6' % x) # x <- 11 x = eval('abs(%d)' % -100) # x <- 100 x = eval('x = 5') # INVALID; assignment is not an expression. x = eval('if 1: x = 4') # INVALID; if is a statement, not an expression.
- compile是水平较低版本- exec和- eval。它不会执行或评估您的语句或表达式,但会返回可以执行此操作的代码对象。模式如下:- compile(string, '', 'eval')返回如果您完成将执行的代码对象- eval(string)。请注意,您不能在这种模式下使用语句。仅(单个)表达式有效。
- compile(string, '', 'exec')返回如果您完成将执行的代码对象- exec(string)。您可以在此处使用任意数量的语句。
- compile(string, '', 'single')类似于- exec模式,但是它将忽略除第一条语句以外的所有内容。请注意,带有结果的- if/- else语句被视为单个语句。
 
回答 2
exec用于语句,不返回任何内容。eval用于表达式,并返回表达式的值。
表达式表示“某事”,而语句表示“做某事”。

