Python exec() 使用方法及示例

Python 内置函数

exec()方法执行动态创建的程序，该程序可以是字符串，也可以是代码对象。

exec()的语法；

exec(object, globals, locals)

exec()参数

exec()采用三个参数：

• object -字符串或代码对象

• globals （可选）-字典

• locals（可选）-映射对象。字典是Python中常用的标准映射类型。

稍后将在本文中讨论全局变量(globals) 和 (locals)本地变量的使用。

exec()返回值

exec()不返回任何值，它返回None。

示例1：exec()如何工作？

program = 'a = 5\nb=10\nprint("Sum =", a+b)'
exec(program)

运行该程序时，输出为：

Sum = 15

在这里，字符串对象程序被传递给执行该程序的exec()。在本示例中省略了全局变量(globals) 和 (locals)局部变量。

示例2：允许用户提供输入

program = input('输入程序:')
exec(program)

运行该程序时，输出为：

输入程序: [print(item) for item in [1, 2, 3]]
1
2
3

如果要从允许多行代码的用户处获取Python代码（使用'\n'），则可以在使用exec()之前使用compile()方法。

了解有关Python中的compile()方法更多信息。

使用exec()时要小心

考虑一种情况，您正在使用Unix系统（macOS，Linux等），并且已导入os模块。os模块提供了使用操作系统功能的便携式方法，例如：读取或写入文件。

如果允许用户使用来输入值exec(input())，则用户可以发出命令来更改文件，甚至可以使用command删除所有文件os.system('rm -rf *')。

如果exec(input())在代码中使用，最好检查用户可以使用哪些变量和方法。您可以使用dir()方法查看可用的变量和方法。

from math import *
exec('print(dir())')

运行该程序时，输出为：

['In', 'Out', '_', '__', '___', '__builtin__', '__builtins__', '__name__', '_dh', '_i', '_i1', '_i2', '_ih', '_ii', '_iii', '_oh', '_sh', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exit', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'get_ipython', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'quit', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'trunc']

限制在exec()中使用可用的方法和变量

通常，不需要使用exec()中所有可用的方法和变量，甚至可能有安全漏洞。您可以通过将可选的globals和locals参数（字典）传递给exec()方法来限制这些变量和方法的使用。

1.全局(globals) 和 (locals)局部参数均被省略

如果两个参数都省略（如我们前面的示例），则exec()预期要执行的代码将在当前范围内执行。您可以使用以下代码检查可用的变量和方法：

exec('print(dir())')

传递全局参数；省略locals参数

(globals) 和 (locals)参数（字典），分别用于全局和局部变量。如果省略了locals字典，则默认为globals字典。这意味着，全局变量(globals)将用于全局变量和局部变量。

注意：您可以分别使用globals()和locals()内置方法在Python中检查当前的全局字典和局部字典。

将空字典作为全局参数传递

from math import *
exec('print(dir())', {})

# 此代码将引发异常
# exec('print(sqrt(9))', {})

如果将空字典作为globals传递，则仅__builtins__可供object（exec()的第一个参数）使用。即使我们在上述程序中导入了math模块，尝试访问math模块提供的任何函数也会引发异常。

运行该程序时，输出为：

['__builtins__']

使某些方法可用

from math import *
exec('print(dir())', {'sqrt': sqrt, 'pow': pow})

# 对象可以有sqrt()模块
exec('print(sqrt(9))', {'sqrt': sqrt, 'pow': pow})

在这里，由exec()执行的代码也可以具有sqrt()和pow()方法以及__builtins__。

可以根据您的意愿更改方法的名称。

from math import *
exec('print(dir())', {'squareRoot': sqrt, 'pow': pow})

# 对象可以具有squareRoot()模块
exec('print(squareRoot(9))', {'squareRoot': sqrt, 'pow': pow})

在上述程序中，squareRoot()计算平方根（类似的功能，如sqrt()）。但是，尝试使用sqrt()将引发异常。

限制使用内置

您可以通过在globals字典中为__builtins__赋值None，来限制__builtins__的使用。

exec(object, {'__builtins__': None})

3.通过全局和本地字典

您可以通过传递本地（locals）字典来使所需的函数和变量可用。例如：

from math import *

globalsParameter = {'__builtins__' : None}
localsParameter = {'print': print, 'dir': dir}
exec('print(dir())', globalsParameter, localsParameter)

运行该程序时，输出为：

['dir', 'print']

在这里，exec()方法只能执行两个内置方法print()和dir()。

需要特别注意的是，exec()执行代码，并且不返回任何值（返回None）。因此，您不能在函数定义之外使用return和yield语句。

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