将一个字符串方程转换为整数答案

Question

如果我有一个字符串：

equation = "1+2+3+4"

我该如何将它转换为整数并使答案相等？我想的是这样的代码，但会报错。

answer = (int)equation
print(answer)

这个等式可以包含+-*/。

- Michael

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你可以尝试使用逆波兰表达式算法，但你可能需要稍微修改一下输入字符串。 - Ashwini Chaudhary

Answer 1

如果你愿意承担风险，即可能会让恶意用户在你的机器上运行任何他们想要的内容，那么你可以使用eval()：

>>> equation = "1+2+3+4"
>>> eval(equation)
10

如果你的代码只接受你控制的输入，则这是最快和最简单的解决方案。如果您需要允许用户以外的一般输入，则需要寻找更严格的表达式计算器。

更新

感谢@roippi提醒我并指出上面的代码在调用代码环境中执行。因此，表达式将使用可用的局部和全局变量进行评估。像这样禁止它：

eval(equation, {'__builtins__': None})

这并不意味着使用eval()是安全的。它只是为其提供了一个干净的、空的环境来操作。恶意用户仍然可能破坏您的系统。

- David Heffernan

Answer 2

如果我们想向全世界展示一个计算器，我非常想知道黑客能否规避这个问题：

import string

def less_dangerous_eval(equation):
    if not set(equation).intersection(string.ascii_letters + '{}[]_;\n'):
        return eval(equation)
    else:
        print("illegal character")
        return None

less_dangerous_eval('1*2/3^4+(5-6)')

返回：

3

我知道这可以通过提供错误的语法（使用try/except块可修复）或操作来占用系统中的所有内存（捕获try/except可能更加棘手）来破坏它，但我目前不知道任何让别人获得控制权的方法。

- Russia Must Remove Putin

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+1，虽然我更喜欢将输入与一小组接受的字符的白名单进行比较，而不是黑名单中的其他字符，尽管我认为这里没有太大的区别。至于如何破坏它，我能想到的最接近的是 9**9**9**9**9**9 或类似的东西，可能会引发 MemoryError。 - rlms

Answer 3

如果你只有数字和加号，这个代码可以工作：

answer = sum(float(i) for i in equation.split('+'))

或者，如果您知道它们只会是整数。

answer = sum(int(i) for i in equation.split('+'))

如果你想要评估更多内容，我建议你做些功课：

• 查找字符串模块（其中包含字符串.digits）

• 数学模块，其中有你需要的操作

• 创建逻辑以按正确顺序执行操作

祝你好运！

- Russia Must Remove Putin

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使用 math.fsum 代替 sum 来处理浮点数。 - Ashwini Chaudhary

从问题的评论来看，他实际上想处理更一般的表达式。 - David Heffernan

创建逻辑以按正确顺序执行操作，说起来很容易，做起来却不那么简单！ - David Heffernan

Answer 4

我建议您使用eval并检查输入：

def evaluate(s):
    import string
    for i in s:
        if i not in "+-*/ " + string.digits:
            return False       # input is not valid
    return eval(s)

如前所述，eval 是不安全的，并且很难保证其安全性。我记得看过一篇非常好的博客文章来解释这个问题，有人知道是什么吗？然而，ast.literal_eval 是安全的，它不允许使用 __import__ 等功能。我强烈建议在可能的情况下使用 ast.literal_eval 而不是 eval。不幸的是，在这种情况下不可能。但是，在另一种情况下，例如只需要支持加法和乘法的情况下，您可以（并且应该）使用 literal_eval。

另一方面，如果这是一项旨在让您学习解析的作业，那么我建议您以不同的方式完成。我知道如果我是老师，我会对使用 eval 的答案回复“非常聪明，但这不会帮助您通过关于抽象语法树的测试。”（顺便说一下，如果您想要正确实现这个问题，抽象语法树是您应该查看的内容之一。）

- rlms

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-1：他指明需要支持乘法和除法。 - roippi

当我使用那段代码时，我会收到格式错误的字符串错误。我做错了什么？ - David Heffernan

@DavidHeffernan：目前Python 3似乎允许在ast.literal_eval中使用+和-。 我发现这一点非常令人惊讶，因为我没有立即看出它为什么应该被允许。 - DSM

即使是针对Python 3的文档，也没有明确说明表达式可以在literal_eval中进行评估。 - David Heffernan

@sweeneyrod 不，乘法和除法在任何Python版本下都不受支持。只有Python 3支持加法和减法。 - roippi