python笔记75-compile() 函数将字符串转字节代码

Posted 2022-12-15 上海-悠悠

前言

compile() 函数将一个字符串编译为字节代码。

compile() 使用

以下是 compile() 方法的语法:

compile(source, filename, mode[, flags[, dont_inherit]])

参数

• source – 字符串或者AST抽像语法树（Abstract Syntax Trees）对象。

• filename – 代码文件名称，如果不是从文件读取代码则传递一些可辨认的值。参数filename用于在执行代码报错的运行时错误消息中显示该参数对应的信息，当source是执行代码从文件中读取的代码字符串时，则可以存放文件名，如果不是从文件里读取源码来编译，那么这里可以放一些用来标识这些代码的字符串，其值理论上是任何字符串，没有特殊要求，一般都放‘’，用于表示前面的source是个字符串，如果source放AST，则可以标识为‘’；

• mode – 指定编译代码的种类。可以指定为 exec, eval, single。exec’表示编译的是一段代码或模块， 'single’表示编译的是一个单独的语句， 'eval’表示编译的是一个表达式而不是一个语句

• flags – 变量作用域，局部命名空间，如果被提供，可以是任何映射对象。。

• flags和dont_inherit是用来控制编译源码时的标志

compile 函数返回结果
1、如果编译通过，结果可以生成字节码（类型code）或者AST（抽像语法树），字节码可以使用函数exec()或eval来执行，而AST可以使用eval()来继续编译（关于AST的内容本节都不介绍，ATS 对象：Abstract Syntax Tree，抽象语法树，是源代码语法结构的一种抽象表示。关于抽象语法树大家可以参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/26988179；
2、exec 语句：exec 执行储存在字符串或文件中的Python语句，相比于 eval，exec可以执行更复杂的 Python 代码。需要说明的是在 Python2 中exec不是函数，而是一个内置语句；
3、如果编译的源码不合法，此函数会触发 SyntaxError 异常；如果源码包含 空字节（空字符串），则3.5版本以前会触发 ValueError 异常，3.5版本后则不会触发可以编译通过并执行。注意：

1. 在 ‘single’ 或 ‘eval’ 模式编译多行代码字符串（这些串必须是一个完整语句或表达式而不是多个语句或表达式）时，输入必须以至少一个换行符结尾；
   2)如果编译足够大或者足够复杂的字符串成 AST 对象时，Python 解释器会因为 Python AST 编译器的栈深度限制而崩溃

使用示例

先执行一个简单的代码段, 代码段写到一个字符串

a = """
x = "hello"
print(x)
"""

f = compile(a, '<string>', 'exec')
exec(f)  # 执行代码段
# hello

再举个for 循环代码段

b = """
x = ["hello", "world"]
for i in x:
    print(i)
"""

f = compile(b, '<string>', 'exec')
exec(f)  # 执行代码段
# hello
# world

代码段也可以是一个函数

b = """
def func(x):
    print("xxx" + x)
    return x+"hello"
    
func("world")   
"""

f = compile(b, '<string>', 'exec')
exec(f)  # 执行代码段
# xxxworld

eval() 函数的使用

eval 也可以把字符串当代码去执行

# 表达式
c = "3+5"
print(eval(c))
# 8

eval 只能执行一个表达式，不能执行代码段

# 代码段无法执行
c = """
x = "hello"
print(x)
"""
print(eval(c))

上面的代码段无法执行会报错

eval和exec有这两个区别：

• eval只接受一个表达式，exec可以使用具有Python语句的代码块：循环，try：except :,类和函数/方法定义等。
• eval返回给定表达式的值，而exec忽略其代码的返回值，并始终返回None（在Python 2中，它是一个语句，不能用作表达式，因此它不会返回任何内容）。

‘exec’ 模式 与 'eval’模式

在’exec’模式下的编译将任意数量的语句编译成一个隐式总是返回None的字节码，而在’eval’模式下，它将单个表达式编译为返回该表达式的值的字节码。

>>> eval(compile('42', '<string>', 'exec'))  # code return None
>>> eval(compile('42', '<string>', 'eval'))  # code returns 42
42
>>> exec(compile('42', '<string>', 'eval'))  # code returns 42,
>>>                                          # but ignored by exec