有沒有辦法編寫一個創建和執行代碼的Python腳本？

Question

有沒有在Python腳本中創建Python代碼然後執行/測試它的方法？

我的功能有以下類型形式的（作爲一個例子）

def f(n): 
    if n<=3: return [0, 0, 6, 12][n] 
    return 2*f(n-1) - 4*f(n-2) - 5*f(n-3) + 15*f(n-4) 

但我希望能夠創建這些類型的動態功能（或與此有關的任意功能），然後測試他們的在運行時輸出（而不是將此函數複製/粘貼到腳本中，然後手動測試它）。

不確定這是否合理，如有需要請諮詢詳細說明。我已經看過eval和exec，但無法讓它們與整個函數定義一起工作，只是像1 + 2等基本語句。

Answer 1

有很多方法可以做這種事情。

如果該功能可以在沒有「跨越語言」的情況下進行描述，那麼您可以定義一個本地函數並返回它，就像在Blender的答案中一樣。這通常是你想要什麼，當你認爲你需要定義新的功能（借用Blender的例子）：

def make_func(a, b): 
    def f(n): 
     return n**a + b 
    return f 

有時候，你可以做的更好，並代表功能的數據。例如，你如何創建一個任意的多項式函數？那麼，你不需要;你可以有一個通用的多項式函數，該函數接受一系列的係數和一個值並對其進行評估;那麼你需要做的就是創建係數列表。

事實上，我認爲這是你想要的。如您所說：

它可以返回2 * f（n-1）-4 * f（n-2）-5 * f（n-3）+ 15 * f（n-4） （n-1）+ 3 * f（n-2），或f（n-1）+ f（n-2）+ f（n-3）+ f（n-4）+ 5 * f（n-5）取決於我需要它。

這絕對可以被表示爲係數的名單：

def make_recursive_func(coefficients, baseval): 
    def f(n): 
     if n < len(coefficients): return baseval[n] 
     return sum(coefficient * f(n-i-1) for i, coefficient in enumerate(coefficients)) 
    return f 

但它可能是更簡單寫一個eval_recursive_func(coefficients, baseval)，如果你曾經要與返回的函數來完成所有的呼叫它立即，然後忘記它。

有時 - 很少，但不是永遠 - 您確實需要執行代碼。正如Himanshu所說，eval和exec和朋友是這樣做的。例如：現在

newcode = ''' 
def f(n): 
    if n<=3: return [0, 0, 6, 12][n] 
    return 2*f(n-1) - 4*f(n-2) - 5*f(n-3) + 15*f(n-4) 
''' 
exec(newcode) 

的f功能已經被定義，完全一樣，如果你只是做到了這一點：

def f(n): 
    if n<=3: return [0, 0, 6, 12][n] 
    return 2*f(n-1) - 4*f(n-2) - 5*f(n-3) + 15*f(n-4) 

它在PY 3比的Py2有點不同，有根據的變化你希望執行什麼樣的上下文，或者你是否希望它執行或評估或編譯或像導入一樣對待等。但這是基本思想。

如果你想不出爲什麼要寫第一個而不是第二個，那麼你不需要這個。

如果你無法弄清楚如何快速生成正確的字符串，你不應該這樣做。正如Ignacio Vazquez-Abrams所指出的，如果這些函數可以由用戶輸入構建出來，則需要通過迭代編譯和行走AST來做一些事情來驗證它們是否安全。

最後，更是很少，你需要使用new模塊（和/或inspect）創建一個新的函數對象上飛出來的其他功能對象（甚至從手工製作的字節碼）位。但是如果你需要知道如何做到這一點，你可能已經知道如何做。

Answer 2

如果您的函數類似，可以使用另一個函數創建它們：

def make_func(a, b): 
    def f(n): 
     return n**a + b 

    return f 

使用make_func轉變這個函數的定義：

def g(n): 
    return n**2 + 1 

逼到這樣的：

g = make_func(2, 1) 

---

在你的情況，這樣的事情應該工作：

def create_f(start_condition, vars, coeff_pairs): 
    def x(n): 
     if n <= start_condition: 
      return vars[n] 

     result = 0.0 

     for coeff, shift in coeff_pairs: 
      result += coeff * x(n + shift) 

     return result 

    return x 

而且你可以把它叫做：

f = create_f(3, [0, 0, 6, 12], [(2, -1), (-4, -2), (-5, -3), (15, -4)]) 

輸出的硬編碼函數的輸出相匹配。

Answer 3

它非常有意義。爲了這個目的，Python甚至有一個明確的set of modules。確保你在執行該功能之前先行走AST並驗證節點，以確保某人沒有偷偷溜進那裏的os.system('rm -rf /')。