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文字列内の数式を評価する 質問する

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文字列内の数式を評価する 質問する 
stringExp = "2^4"
intVal = int(stringExp)      # Expected value: 16

次のエラーが返されます。

Traceback (most recent call last):  
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int()
with base 10: '2^4'

これを回避できることはわかっていますevalが、文字列に格納されている数式を評価するための、より優れた、そしてさらに重要なことに、より安全な方法はないでしょうか?

ベストアンサー1

eval悪である

eval("__import__('os').remove('important file')") # arbitrary commands
eval("9**9**9**9**9**9**9**9", {'__builtins__': None}) # CPU, memory

__builtins__注: set to を使用した場合でも、Noneイントロスペクションを使用して抜け出すことができる可能性があります。

eval('(1).__class__.__bases__[0].__subclasses__()', {'__builtins__': None})

算術式を評価するast

import ast
import operator as op

# supported operators
operators = {ast.Add: op.add, ast.Sub: op.sub, ast.Mult: op.mul,
             ast.Div: op.truediv, ast.Pow: op.pow, ast.BitXor: op.xor,
             ast.USub: op.neg}

def eval_expr(expr):
    """
    >>> eval_expr('2^6')
    4
    >>> eval_expr('2**6')
    64
    >>> eval_expr('1 + 2*3**(4^5) / (6 + -7)')
    -5.0
    """
    return eval_(ast.parse(expr, mode='eval').body)

def eval_(node):
    match node:
        case ast.Constant(value) if isinstance(value, int):
            return value  # integer
        case ast.BinOp(left, op, right):
            return operators[type(op)](eval_(left), eval_(right))
        case ast.UnaryOp(op, operand):  # e.g., -1
            return operators[type(op)](eval_(operand))
        case _:
            raise TypeError(node)

各操作または中間結果の許容範囲を簡単に制限できます。たとえば、入力引数を制限することができますa**b。

def power(a, b):
    if any(abs(n) > 100 for n in [a, b]):
        raise ValueError((a,b))
    return op.pow(a, b)
operators[ast.Pow] = power

または、中間結果の大きさを制限するには:

import functools

def limit(max_=None):
    """Return decorator that limits allowed returned values."""
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            ret = func(*args, **kwargs)
            try:
                mag = abs(ret)
            except TypeError:
                pass # not applicable
            else:
                if mag > max_:
                    raise ValueError(ret)
            return ret
        return wrapper
    return decorator

eval_ = limit(max_=10**100)(eval_)

例

>>> evil = "__import__('os').remove('important file')"
>>> eval_expr(evil) #doctest:+IGNORE_EXCEPTION_DETAIL
Traceback (most recent call last):
...
TypeError:
>>> eval_expr("9**9")
387420489
>>> eval_expr("9**9**9**9**9**9**9**9") #doctest:+IGNORE_EXCEPTION_DETAIL
Traceback (most recent call last):
...
ValueError:

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