Abstrakte Syntaxbäume sind abstrakte Syntaxbäume. Ast ist ein Zwischenprodukt vom Python-Quellcode zum Bytecode. Mit Hilfe des ast-Moduls kann die Quellcodestruktur aus der Perspektive eines Syntaxbaums analysiert werden.
Darüber hinaus können wir nicht nur den Syntaxbaum ändern und ausführen, sondern auch den von Source generierten Syntaxbaum in Python-Quellcode entparsen. Daher lässt ast genügend Raum für die Überprüfung des Python-Quellcodes, die Syntaxanalyse, die Codeänderung und das Code-Debugging.
Der von Python offiziell bereitgestellte CPython-Interpreter verarbeitet Python-Quellcode wie folgt:
Parse-Quellcode in einen Parse-Baum (Parser/pgen.c)
Transformiere den Parse-Baum in einen abstrakten Syntaxbaum (Python/ast.c)
AST in ein Kontrollflussdiagramm umwandeln (Python/compile.c)
Bytecode basierend auf dem Kontrollflussdiagramm ausgeben (Python/compile.c)
Das heißt, der Verarbeitungsprozess von Der eigentliche Python-Code lautet wie folgt:
Quellcode-Analyse--> Abstrakter Syntaxbaum (AST)--> Kontrollflussdiagramm--> 5. Der Python-Quellcode wird zunächst in einen Syntaxbaum analysiert und dann in einen abstrakten Syntaxbaum umgewandelt. Im abstrakten Syntaxbaum können wir die Syntaxstruktur von Python in der Quellcodedatei sehen.
In den meisten Fällen werden abstrakte Syntaxbäume für die Programmierung möglicherweise nicht benötigt, aber unter bestimmten Bedingungen und Anforderungen bietet AST seine eigenen besonderen Vorteile.
Das Folgende ist ein einfaches Beispiel für abstrakte Syntax.
Module(body=[
Print(
dest=None,
values=[BinOp( left=Num(n=1),op=Add(),right=Num(n=2))],
nl=True,
)])2. AST erstellen
func_def = \
"""
def add(x, y):
return x + y
print add(3, 5)
""">>> cm = compile(func_def, '<string>', 'exec') >>> exec cm >>> 8
Die obige func_def wird durch Kompilieren kompiliert, um den Bytecode zu erhalten. cm ist das Codeobjekt.
compile(source, filename, mode, ast.PyCF_ONLY_AST) <==> ast.parse(source, filename='2.2 ast generieren', mode='exec')
Das Folgende ist die ast-Struktur, die func_def entspricht:Verwenden Sie das obige func_def, um ast zu generieren.
r_node = ast.parse(func_def) print astunparse.dump(r_node) # print ast.dump(r_node)Nach dem Login kopieren
Module(body=[
FunctionDef(
name='add',
args=arguments(
args=[Name(id='x',ctx=Param()),Name(id='y',ctx=Param())],
vararg=None,
kwarg=None,
defaults=[]),
body=[Return(value=BinOp(
left=Name(id='x',ctx=Load()),
op=Add(),
right=Name(id='y',ctx=Load())))],
decorator_list=[]),
Print(
dest=None,
values=[Call(
func=Name(id='add',ctx=Load()),
args=[Num(n=3),Num(n=5)],
keywords=[],
starargs=None,
kwargs=None)],
nl=True)
])module Python version "$Revision$"
{
mod = Module(stmt* body)| Expression(expr body)
stmt = FunctionDef(identifier name, arguments args, stmt* body, expr* decorator_list)
| ClassDef(identifier name, expr* bases, stmt* body, expr* decorator_list)
| Return(expr? value)
| Print(expr? dest, expr* values, bool nl)| For(expr target, expr iter, stmt* body, stmt* orelse)
expr = BoolOp(boolop op, expr* values)
| BinOp(expr left, operator op, expr right)| Lambda(arguments args, expr body)| Dict(expr* keys, expr* values)| Num(object n) -- a number as a PyObject.
| Str(string s) -- need to specify raw, unicode, etc?| Name(identifier id, expr_context ctx)
| List(expr* elts, expr_context ctx)
-- col_offset is the byte offset in the utf8 string the parser uses
attributes (int lineno, int col_offset)
expr_context = Load | Store | Del | AugLoad | AugStore | Param
boolop = And | Or
operator = Add | Sub | Mult | Div | Mod | Pow | LShift | RShift | BitOr | BitXor | BitAnd | FloorDiv
arguments = (expr* args, identifier? vararg, identifier? kwarg, expr* defaults)
} class CodeVisitor(ast.NodeVisitor):
def visit_BinOp(self, node):
if isinstance(node.op, ast.Add):
node.op = ast.Sub()
self.generic_visit(node)
def visit_FunctionDef(self, node):
print 'Function Name:%s'% node.name
self.generic_visit(node)
func_log_stmt = ast.Print(
dest = None,
values = [ast.Str(s = 'calling func: %s' % node.name, lineno = 0, col_offset = 0)],
nl = True,
lineno = 0,
col_offset = 0,
)
node.body.insert(0, func_log_stmt)
r_node = ast.parse(func_def)
visitor = CodeVisitor()
visitor.visit(r_node)
# print astunparse.dump(r_node)
print astunparse.unparse(r_node)
exec compile(r_node, '<string>', 'exec')Function Name:add
def add(x, y):
print 'calling func: add'
return (x - y)
print add(3, 5)
calling func: add
-2 class CodeTransformer(ast.NodeTransformer):
def visit_BinOp(self, node):
if isinstance(node.op, ast.Add):
node.op = ast.Sub()
self.generic_visit(node)
return node
def visit_FunctionDef(self, node):
self.generic_visit(node)
if node.name == 'add':
node.name = 'sub'
args_num = len(node.args.args)
args = tuple([arg.id for arg in node.args.args])
func_log_stmt = ''.join(["print 'calling func: %s', " % node.name, "'args:'", ", %s" * args_num % args])
node.body.insert(0, ast.parse(func_log_stmt))
return node
def visit_Name(self, node):
replace = {'add': 'sub', 'x': 'a', 'y': 'b'}
re_id = replace.get(node.id, None)
node.id = re_id or node.id
self.generic_visit(node)
return node
r_node = ast.parse(func_def)
transformer = CodeTransformer()
r_node = transformer.visit(r_node)
# print astunparse.dump(r_node)
source = astunparse.unparse(r_node)
print source
# exec compile(r_node, '<string>', 'exec') # 新加入的node func_log_stmt 缺少lineno和col_offset属性
exec compile(source, '<string>', 'exec')
exec compile(ast.parse(source), '<string>', 'exec')def sub(a, b):
print 'calling func: sub', 'args:', a, b
return (a - b)
print sub(3, 5)
calling func: sub args: 3 5
-2
calling func: sub args: 3 5
-2, um chinesische Schriftzeichen zu identifizieren (z. B. u';' == u'uff1b').
Das Folgende ist Eine Möglichkeit, festzustellen, ob eine Zeichenfolge chinesische Zeichen enthält. Eine Klasse von CNCheckHelper:Die Schnittstelle is_any_chinese verfügt über zwei Beurteilungsmodi. Die strikte Erkennung kann überprüft werden, solange sie chinesische Zeichenfolgen enthält, und die nicht strikte Erkennung muss alle chinesischen Zeichen enthalten.class CNCheckHelper(object): # 待检测文本可能的编码方式列表 VALID_ENCODING = ('utf-8', 'gbk') def _get_unicode_imp(self, value, idx = 0): if idx < len(self.VALID_ENCODING): try: return value.decode(self.VALID_ENCODING[idx]) except: return self._get_unicode_imp(value, idx + 1) def _get_unicode(self, from_str): if isinstance(from_str, unicode): return None return self._get_unicode_imp(from_str) def is_any_chinese(self, check_str, is_strict = True): unicode_str = self._get_unicode(check_str) if unicode_str: c_func = any if is_strict else all return c_func(u'\u4e00' <= char <= u'\u9fff' for char in unicode_str) return FalseNach dem Login kopieren
下面我们利用ast来遍历源文件的抽象语法树，并检测其中字符串是否包含中文字符。
class CodeCheck(ast.NodeVisitor):
def __init__(self):
self.cn_checker = CNCheckHelper()
def visit_Str(self, node):
self.generic_visit(node)
# if node.s and any(u'\u4e00' <= char <= u'\u9fff' for char in node.s.decode('utf-8')):
if self.cn_checker.is_any_chinese(node.s, True):
print 'line no: %d, column offset: %d, CN_Str: %s' % (node.lineno, node.col_offset, node.s)
project_dir = './your_project/script'
for root, dirs, files in os.walk(project_dir):
print root, dirs, files
py_files = filter(lambda file: file.endswith('.py'), files)
checker = CodeCheck()
for file in py_files:
file_path = os.path.join(root, file)
print 'Checking: %s' % file_path
with open(file_path, 'r') as f:
root_node = ast.parse(f.read())
checker.visit(root_node)上面这个例子比较的简单，但大概就是这个意思。
关于CPython解释器执行源码的过程可以参考官网描述：PEP 339
一个函数中定义的函数或者lambda中引用了父函数中的local variable，并且当做返回值返回。特定场景下闭包是非常有用的，但是也很容易被误用。
关于python闭包的概念可以参考我的另一篇文章：理解Python闭包概念
这里简单介绍一下如何借助ast来检测lambda中闭包的引用。代码如下：
class LambdaCheck(ast.NodeVisitor):
def __init__(self):
self.illegal_args_list = []
self._cur_file = None
self._cur_lambda_args = []
def set_cur_file(self, cur_file):
assert os.path.isfile(cur_file)， cur_file
self._cur_file = os.path.realpath(cur_file)
def visit_Lambda(self, node):
"""
lambda 闭包检查原则：
只需检测lambda expr body中args是否引用了lambda args list之外的参数
"""
self._cur_lambda_args =[a.id for a in node.args.args]
print astunparse.unparse(node)
# print astunparse.dump(node)
self.get_lambda_body_args(node.body)
self.generic_visit(node)
def record_args(self, name_node):
if isinstance(name_node, ast.Name) and name_node.id not in self._cur_lambda_args:
self.illegal_args_list.append((self._cur_file, 'line no:%s' % name_node.lineno, 'var:%s' % name_node.id))
def _is_args(self, node):
if isinstance(node, ast.Name):
self.record_args(node)
return True
if isinstance(node, ast.Call):
map(self.record_args, node.args)
return True
return False
def get_lambda_body_args(self, node):
if self._is_args(node): return
# for cnode in ast.walk(node):
for cnode in ast.iter_child_nodes(node):
if not self._is_args(cnode):
self.get_lambda_body_args(cnode)遍历工程文件：
project_dir = './your project/script'
for root, dirs, files in os.walk(project_dir):
py_files = filter(lambda file: file.endswith('.py'), files)
checker = LambdaCheck()
for file in py_files:
file_path = os.path.join(root, file)
checker.set_cur_file(file_path)
with open(file_path, 'r') as f:
root_node = ast.parse(f.read())
checker.visit(root_node)
res = '\n'.join([' ## '.join(info) for info in checker.illegal_args_list])
print res由于Lambda(arguments args, expr body)中的body expression可能非常复杂，上面的例子中仅仅处理了比较简单的body expr。可根据自己工程特点修改和扩展检查规则。为了更加一般化可以单独写一个visitor类来遍历lambda节点。
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie sollte der abstrakte Syntaxbaum von Python Ast verwendet werden?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
