Python 3.x 在python中计算字符串中的数学表达式

我有一组从a加载的方程，我想计算这些表达式。这些表达式有一些常数和常数K1，K2。。。也保存在json文件中。与变量var1、var2对应的值。。。表达式中存在的变量在字典中定义。我想在表达式中插入常量和变量的值，并计算数值

import json
vars = {"var1": 1, "var2": 2, "var3": 3, "var4": 4, "var5": 5, "var6": 5}
with open("tst.json", 'r') as f:
     r = json.load(f)
     print(r)

json内容：

{
  "EQ1": {
    "parameters": {
      "EQ1_coeff1": {
        "value": 1.0e-06
      },
      "P2": {
        "value": 3.0
      },
      "P3": {
        "value": 3.0
      }
    },
    "expression": "(EQ1_coeff1 * ((1 dimensionless)/(1 dimensionless)) / (1 dimensionless))*(var1^P3/(var1^P3 + P2^P3) )"
  },
  "EQ2": {
    "parameters": {
      "EQ2_coeff2": {
        "value": 5253
      },
      "K2": {
        "value": 3
      },
      "K5": {
        "value": 1
      },
      "K3": {
        "value": 525
      },
      "K4": {
        "value": 3
      },
      "K6": {
        "value": 2
      },
      "K7": {
        "value": 0.01
      }
    },
    "expression": "(EQ2_coeff2 *((var2*var3)/(K1*K2))* ((1 dimensionless - ((var3*var4)/(var2))/K6) / ((1 dimensionless + var1/K1)*(1 dimensionless + var2)+ 1 dimensionless)))*(1 dimensionless/(1 dimensionless + var5/K7))"
  }
}

我想询问有关如何计算表达式中存储的这些表达式的建议

旁注：

1无量纲就是1。

我将简单地用dict更新全局，然后使用eval，如下所示：

import json
vars = {"var1": 1, "var2": 2, "var3": 3, "var4": 4, "var5": 5, "var6": 5}
r = {
  "EQ1": {
    "parameters": {
      "EQ1_coeff1": {
        "value": 1.0e-06
      },
      "P2": {
        "value": 3.0
      },
      "P3": {
        "value": 3.0
      }
    },
    "expression": "(EQ1_coeff1 * ((1 dimensionless)/(1 dimensionless)) / (1 dimensionless))*(var1^P3/(var1^P3 + P2^P3) )"
  },
  "EQ2": {
    "parameters": {
      "EQ2_coeff2": {
        "value": 5253
      },
      "K2": {
        "value": 3
      },
      "K5": {
        "value": 1
      },
      "K3": {
        "value": 525
      },
      "K4": {
        "value": 3
      },
      "K6": {
        "value": 2
      },
      "K7": {
        "value": 0.01
      }
    },
    "expression": "(EQ2_coeff2 *((var2*var3)/(K1*K2))* ((1 dimensionless - ((var3*var4)/(var2))/K6) / ((1 dimensionless + var1/K1)*(1 dimensionless + var2)+ 1 dimensionless)))*(1 dimensionless/(1 dimensionless + var5/K7))"
  }
}

globals().update( **{k:v['value'] for k,v in r["EQ1"]["parameters"].items()})
globals().update( **{k:v['value'] for k,v in r["EQ2"]["parameters"].items()})
globals().update(**vars)

eval(r['EQ1']['expression'].replace("dimensionless", "").replace("^", "**"))

由此得出：3.571428571428571e-08

---

对于EQ2，没有定义变量K1。这更像是一种黑客行为，但我不知道还有什么更优雅的方式。还要记住，eval不是一个非常安全的功能。

非常感谢，它很有帮助！您能告诉我表达式的形式吗？请记住，eval是一个不太安全的函数，这不安全。我很乐意帮助：。如果从不受信任的源获取字符串，eval可能会导致问题。某些恶意字符串在执行时可能会造成严重损害。感谢您的澄清。另外，请您解释一下global是如何工作的。非常感谢！globals返回一个字典，告诉全局范围内所有可用的变量。这个答案很有启发性