Python 如何从字符串绘制数学函数?
我有一个表示函数的字符串,比如Python 如何从字符串绘制数学函数?,python,matplotlib,Python,Matplotlib,我有一个表示函数的字符串,比如“x*(x-32(2/x))”。我正在使用matplotlib,但我不知道如何将此字符串转换为要打印的点数组。您可以使用pythonseval函数将字符串转换为代码,但这是危险的,通常被认为是不好的样式,请参见:。 如果用户可以输入字符串,他们可以输入如下内容 导入子流程;子进程。检查_调用(['rm','-rf','*',shell=True) 因此,请确保您在其中构建了合理的安全性 您可以定义一个接受字符串并返回函数的函数。 我们需要做一些预处理,让用户输入公式
“x*(x-32(2/x))”
。我正在使用matplotlib
,但我不知道如何将此字符串转换为要打印的点数组。您可以使用pythonseval
函数将字符串转换为代码,但这是危险的,通常被认为是不好的样式,请参见:。
如果用户可以输入字符串,他们可以输入如下内容
导入子流程;子进程。检查_调用(['rm','-rf','*',shell=True)
因此,请确保您在其中构建了合理的安全性
您可以定义一个接受字符串并返回函数的函数。
我们需要做一些预处理,让用户输入公式更像他习惯的那样(^等等):
编辑:第二版–白名单而非黑名单
定义允许和支持的词似乎比将某些词列入黑名单要好:
import re
replacements = {
'sin' : 'np.sin',
'cos' : 'np.cos',
'exp': 'np.exp',
'sqrt': 'np.sqrt',
'^': '**',
}
allowed_words = [
'x',
'sin',
'cos',
'sqrt',
'exp',
]
def string2func(string):
''' evaluates the string and returns a function of x '''
# find all words and check if all are allowed:
for word in re.findall('[a-zA-Z_]+', string):
if word not in allowed_words:
raise ValueError(
'"{}" is forbidden to use in math expression'.format(word)
)
for old, new in replacements.items():
string = string.replace(old, new)
def func(x):
return eval(string)
return func
if __name__ == '__main__':
func = string2func(input('enter function: f(x) = '))
a = float(input('enter lower limit: '))
b = float(input('enter upper limit: '))
x = np.linspace(a, b, 250)
plt.plot(x, func(x))
plt.xlim(a, b)
plt.show()
结果:
$ python test.py
enter function: f(x) = x^2
enter lower limit: 0
enter upper limit: 2
对于恶意用户:
enter function: f(x) = import subprocess; subprocess.check_call(['rm', '-rf', '*'], shell=True)
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 35, in <module>
func = string2func(input('enter function: f(x) = '))
File "test.py", line 22, in string2func
'"{}" is forbidden to use in math expression'.format(word)
ValueError: "import" is forbidden to use in math expression
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# there should be a better way using regex
replacements = {
'sin' : 'np.sin',
'cos' : 'np.cos',
'exp': 'np.exp',
'^': '**',
}
# think of more security hazards here
forbidden_words = [
'import',
'shutil',
'sys',
'subprocess',
]
def string2func(string):
''' evaluates the string and returns a function of x '''
for word in forbidden_words:
if word in string:
raise ValueError(
'"{}" is forbidden to use in math expression'.format(word)
)
for old, new in replacements.items():
string = string.replace(old, new)
def func(x):
return eval(string)
return func