嵌套字符串文字插值是否可能？答案

【问题标题】：Is nested string literal interpolation possible?嵌套字符串文字插值是否可能？
【发布时间】：2018-11-18 01:35:27
【问题描述】：

在使用formatted string literal时，在一定程度上可以嵌套f-strings。

a = 3
b = 7

res = f"{f'{a*b}'}"

print(res) # '21'

虽然，如果内部表达式是包含字符串的变量，则同样不起作用。

a = 3
b = 7

expr = 'a*b'

res = f"{f'{expr}'}"

print(res) # 'a*b'

有没有办法让这个工作和第二个输出也成为'21'？如果不是，第一个和第二个阻止它的字符串有什么区别？

【问题讨论】：

澄清一下，您想知道是否可以让第二个输出 21？
也许你可以把eval放进去，即res = f"{f'{eval(expr)}'}"
如果有人用 eval 发布答案，他们会被否决。
@user3483203 我接受你的赌注并为你加注两个选项
有些相关：stackoverflow.com/q/41215365/8033585

标签： python string python-3.6

【解决方案1】：

有一些库已经开发出用于评估数值和逻辑表达式的函数安全（“安全”是关键）。

首先，设置——

a = 3
b = 7
op = '*'

`numexpr.evaluate`

>>> import numexpr as ne
>>> ne.evaluate(f'{a} {op} {b}')
array(21, dtype=int32)

numexpr 足够聪明，可以优化您的表达式，在某些情况下甚至比 numpy 更快。使用pip 安装。

`pandas.eval`

来自Pandas API 的安全 eval，类似于ne.evaluate。

>>> import pandas as pd
>>> pd.eval(f'{a} {op} {c}')
12

【讨论】：

你不是在 10 分钟前发誓使用 eval 否决任何问题的问题吗？
@OlivierMelançon 内置 eval，是的。我仍然会
那是公平的，我更感兴趣的是知道 为什么 如果它实际上不能用 f 字符串完成，但你的回答很有趣。为什么 pandas.eval 被认为是安全的？
@OlivierMelançon 为什么它不起作用？我不确定，但我可以回答第二个问题。 pandas.eval 实际上有代码来解析它接收到的表达式，并且它对它认为有效的操作种类和不合法的操作种类是严格的。例如，对pd.eval 的导入语句是严格禁止的。

【解决方案2】：

我认为，在调用每个表达式时，了解内部实际发生的情况会很有帮助。

`f"{f'{a*b}'}"`

def om1(a, b):
    return f"{f'{a*b}'}"

dis.dis(om1)
  2           0 LOAD_FAST                0 (a)
              2 LOAD_FAST                1 (b)
              4 BINARY_MULTIPLY
              6 FORMAT_VALUE             0
              8 FORMAT_VALUE             0
             10 RETURN_VALUE

外部 f-string 遇到一个它计算的表达式，内部 f-string 也找到一个它计算的表达式，这导致对 @ 的调用987654323@

`f"{f'{expr}'}"`

def om2(a, b):
    expr = 'a*b'
    return f"{f'{expr}'}"

dis.dis(om2)
  2           0 LOAD_CONST               1 ('a*b')
              2 STORE_FAST               2 (expr)

  3           4 LOAD_FAST                2 (expr)
              6 FORMAT_VALUE             0
              8 FORMAT_VALUE             0
             10 RETURN_VALUE

这里，第一个 f-string 遇到一个表达式并对其求值，而内部 f-string 遇到一个字符串，导致调用LOAD_FAST而不是将字符串的内容评估为 Python 代码。

另外，重要的是要注意在第二个示例中缺少对a 和b 的LOAD_FAST 调用，它们在第一个示例中存在。

【讨论】：

显示字节码是个好主意。这个答案真的很有帮助，但如果不是因为@Amadan 答案中给出的关键事实，f-string 代码是在编译时生成的，而不是在运行时生成并且它 确实是不够的不 依赖于调用评估。如果我能接受这两个答案，我希望它们结合起来给出最好的解释。

【解决方案3】：

它被称为“字符串文字插值”。字符串必须是文字，即在编译发生时编译器会将字符串转换为适当的可执行代码。如果您已经将字符串作为值（而不是文字），那就太迟了。

我无法访问启用了 PEP 498 的 Python，因此我的示例将使用 Ruby，该机制已经使用了很长时间。 Python 的 f"...{expr}..." 的 Ruby 语法是 "...#{expr}..."。

在 Ruby 中，"a#{2 * 3}b" 是 ["a", (2 * 3), "b"].join 的语法糖（如，它们产生完全相同的字节码）。如果您已经将字符串"2 * 3" 作为值，编译器将无能为力；将字符串值转换为结果的唯一方法是对其求值。

在第一个示例中，字符串文字中有一个字符串文字；两者都由编译器在编译时处理：当编译器看到外部文字时，它会对其进行编译，在那里找到另一个字符串文字，然后对其进行编译，生成代码。事实上，"a#{"#{2 * 3}"}b" 再次生成完全相同的字节码。

这是在编译时完成的，这也是如果内部表达式格式错误，字符串文字插值会引发语法错误的原因，即使有问题的行从未执行过：if false; "#{1+}"; end 将产生 @987654328 @。

这是在编译时完成的，这意味着已经在变量中的字符串不适合这种机制。在您的代码中，在评估 res 时，expr 可能是任何东西；唯一的出路是evil（或另一个更安全的评估者）。

【讨论】：