Python中eval与exec的使用及区别

最近开发中用到了eval()与exec()这两个函数，不知道在哪种场景下用哪个函数，所以就翻了下Python的文档。这里就来简单说一下这两个函数的区别

1. eval函数

函数的作用：

计算指定表达式的值。也就是说它要执行的Python代码只能是单个运算表达式（注意eval不支持任意形式的赋值操作），而不能是复杂的代码逻辑，这一点和lambda表达式比较相似。

函数定义：

eval(expression, globals=None, locals=None)

参数说明：

expression：必选参数，可以是字符串，也可以是一个任意的code对象实例（可以通过compile函数创建）。如果它是一个字符串，它会被当作一个（使用globals和locals参数作为全局和本地命名空间的）Python表达式进行分析和解释。

globals：可选参数，表示全局命名空间（存放全局变量），如果被提供，则必须是一个字典对象。

locals：可选参数，表示当前局部命名空间（存放局部变量），如果被提供，可以是任何映射对象。如果该参数被忽略，那么它将会取与globals相同的值。

如果globals与locals都被忽略，那么它们将取eval()函数被调用环境下的全局命名空间和局部命名空间。

返回值：

如果expression是一个code对象，且创建该code对象时，compile函数的mode参数是'exec'，那么eval()函数的返回值是None；

否则，如果expression是一个输出语句，如print()，则eval()返回结果为None；

否则，expression表达式的结果就是eval()函数的返回值；

实例：

x = 10
def func():
  y = 20
  a = eval('x + y')
  print('a: ', a)
  b = eval('x + y', {'x': 1, 'y': 2})
  print('b: ', b)
  c = eval('x + y', {'x': 1, 'y': 2}, {'y': 3, 'z': 4})
  print('c: ', c)
  d = eval('print(x, y)')
  print('d: ', d)
func()

输出结果：

a:  30
b:  3
c:  4
10 20
d:  None

对输出结果的解释：

对于变量a，eval函数的globals和locals参数都被忽略了，因此变量x和变量y都取得的是eval函数被调用环境下的作用域中的变量值，即：x = 10, y = 20，a = x + y = 30

对于变量b，eval函数只提供了globals参数而忽略了locals参数，因此locals会取globals参数的值，即：x = 1, y = 2，b = x + y = 3

对于变量c，eval函数的globals参数和locals都被提供了，那么eval函数会先从全部作用域globals中找到变量x, 从局部作用域locals中找到变量y，即：x = 1, y = 3, c = x + y = 4

对于变量d，因为print()函数不是一个计算表达式，没有计算结果，因此返回值为None

2. exec函数

函数的作用：

动态执行Python代码。也就是说exec可以执行复杂的Python代码，而不像eval函数那么样只能计算一个表达式的值。

函数定义：

exec(object[, globals[, locals]])

参数说明：

object：必选参数，表示需要被指定的Python代码。它必须是字符串或code对象。如果object是一个字符串，该字符串会先被解析为一组Python语句，然后在执行（除非发生语法错误）。如果object是一个code对象，那么它只是被简单的执行。

globals：可选参数，同eval函数

locals：可选参数，同eval函数

返回值：

exec函数的返回值永远为None.

需要说明的是在Python 2中exec不是函数，而是一个内置语句(statement)，但是Python 2中有一个execfile()函数。可以理解为Python 3把exec这个statement和execfile()函数的功能够整合到一个新的exec()函数中去了。

eval()函数与exec()函数的区别

eval()函数只能计算单个表达式的值，而exec()函数可以动态运行代码段。

eval()函数可以有返回值，而exec()函数返回值永远为None。

实例1：

我们把实例1中的eval函数换成exec函数试试：

x = 10
def func():
  y = 20
  a = exec('x + y')
  print('a: ', a)
  b = exec('x + y', {'x': 1, 'y': 2})
  print('b: ', b)
  c = exec('x + y', {'x': 1, 'y': 2}, {'y': 3, 'z': 4})
  print('c: ', c)
  d = exec('print(x, y)')
  print('d: ', d)
func()

输出结果：

a:  None
b:  None
c:  None
10 20
d:  None

因为我们说过了，exec函数的返回值永远为None。

实例2：

x = 10
expr = """
z = 30
sum = x + y + z
print(sum)
"""
def func():
  y = 20
  exec(expr)
  exec(expr, {'x': 1, 'y': 2})
  exec(expr, {'x': 1, 'y': 2}, {'y': 3, 'z': 4})
func()

输出结果：

60
33
34

对输出结果的解释：

前两个输出跟上面解释的eval函数执行过程一样，不做过多解释。关于最后一个数字34，我们可以看出是：x = 1, y = 3是没有疑问的。关于z为什么还是30而不是4，这其实也很简单，我们只需要在理一下代码执行过程就可以了，其执行过程相当于：

x = 1
y = 2
def func():
  y = 3
  z = 4
  z = 30
  sum = x + y + z
  print(sum)
func()