Python exec的替代方案

我目前正在尝试用tkinter编写Python（3.4.4）GUI，它应该允许将任意函数适配到某些数据点。为了简单起见，我想创建一些输入函数并对其进行评估。稍后，我将使用

scipy

中的

curve\u-fit

对其进行绘制和拟合

为此，我想从用户输入字符串创建一个动态（拟合）函数。我发现并阅读了有关

exec

，但人们说（1）使用它不安全，（2）总是有更好的替代品（例如，在许多其他地方）。所以，我想知道在这种情况下的替代方案是什么

下面是一些示例代码，其中包含两个嵌套函数，它们可以工作，但不是动态的：

def buttonfit_press():
    def f(x):
         return x+1
    return f 

print(buttonfit_press()(4))

下面是一些导致

name错误的代码：在我开始使用xval之前，还没有定义名称“f”：

def buttonfit_press2(xval):
    actfitfunc = "f(x)=x+1"
    execstr = "def {}:\n    return {}\n".format(actfitfunc.split("=")[0], actfitfunc.split("=")[1])
    exec(execstr)
    return f

print(buttonfit_press2(4))

这里讨论的另一种使用
types.FunctionType
的方法（）也没有成功

所以，我的问题是：对于这个场景，有没有一个好的替代方案？或者，如果没有，如何使
exec
运行代码

我希望这是可以理解的，不要太含糊。提前感谢您的想法和意见


@Gábor Erdős：

要么我不明白，要么我不同意。如果我在主循环中编码相同的代码段，它会识别
f
，我可以从
execstr
执行代码段：

actfitfunc = "f(x)=x+1"
execstr = "def {}:\n    return {}\n".format(actfitfunc.split("=")[0], actfitfunc.split("=")[1])
exec(execstr)
print(f(4))
>>> 5


@Łukasz Rogalski：

打印
execstr
对我来说很好：

def f(x):
    return x+1

缩进错误不太可能是由于我的编辑器造成的，但我仔细检查了一下-没问题。
介绍
my_locals
，在
exec
中调用它，然后在中打印显示：

{'f': <function f at 0x000000000348D8C8>}

{'f'：}

但是，我仍然得到了
NameError:没有定义名称“f”


@用户3691475：

你的例子与我的第一个例子非常相似。但在我的理解中，这不是“动态的”，也就是说，在代码运行时不能更改函数的输出


@沙丘：

我认为这是正确的方向，谢谢。然而，我还不明白下一步如何评估和使用这个函数？我的意思是：为了能够拟合它，我必须提取拟合变量（即
f（x）=a*x+b
）或在不同的x值（即
打印（f（3.14））
）下计算函数。
我不确定你到底想做什么，即允许什么函数，允许什么操作，等等

以下是具有一个动态参数的函数生成器示例：

>>> def generator(n):
        def f(x):
            return x+n
        return f
>>> plus_one=generator(1)
>>> print(plus_one(4))
5

exec/eval的问题是，它们可以执行任意代码。因此，要使用
exec
或
eval
，您需要仔细解析代码片段，以确保其不包含恶意代码（这是一项非常困难的任务），或者确保代码的源代码是可信的。如果你正在制作一个供个人使用的小程序，那没关系。一个负责敏感数据或金钱的大程序，绝对不是。您的用例似乎被视为具有可信的源

如果您只想在运行时创建任意函数，那么只需结合使用lambda表达式和
eval
。例如

func_str = "lambda x: x + 1" # equates to f(x)=x+1
func = eval(func_str)
assert func(4) == 5 

您的尝试不起作用的原因是，
locals（）
在函数的上下文中创建了本地命名空间的副本。对结果字典的突变不会影响当前本地命名空间。您需要执行以下操作：

def g():
    src = """
def f(x):
    return x + 1
    """
    exec_namespace = {} # exec will place the function f in this dictionary
    exec(src, exec_namespace)
    return exec_namespace['f'] # retrieve f

@从技术上讲，GáborErdő是这样的，因为exec会隐式地传递对
globals（）
和
locals（）
的引用以及输入参数，并且它们会发生变异。@nostradamus您的代码应该可以正常工作。你的缩进正确吗？你能运行：
my_locals={}；exec（execstr，globals（），my_locals）
并在之后显示存储在
my_locals中的内容？通过打印
execstr
进行健全性检查也不会造成伤害。