python - 沙盒/逐行运行 python 代码

Question

我很想能够做这两个正在做的事情:

Inventing on principle @18:20 , Live ClojureScript Game Editor

如果你不想看视频，我的问题是:

假设我有这段代码:

....
xs = []
for x in xrange(10):
    xs.append(x)
...

我想创建一个环境，我可以在其中执行代码、语句语句并观察/跟踪局部变量/全局变量的变化。也许给它一个变量列表以在本地/全局字典中跟踪。比如单步执行代码和保存状态信息。

最理想的情况是，我想保存每个状态及其关联的上下文数据(本地/全局)，这样我就可以验证谓词等。

我想做一些类似 Bret Victor 的 binarySearch 示例的事情 Inventing on principle @18:20

我说得有道理吗？我发现用文字解释起来很复杂，但视频展示了我想尝试的东西:)

谢谢你的时间

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我尝试/阅读/谷歌搜索的内容:

• code.InteractiveConsole/code.InteractiveInterpreter
• livecoding 模块:似乎适用于纯函数/无状态代码
• exec/eval 魔法:似乎我无法获得我想要的细粒度控制。
• trace 模块似乎也不是这样。
• Python eval(compile(...), sandbox), globals go in sandbox unless in def, why? <-- 这接近我想要的，但它编译整个字符串/代码块并一步运行。如果我可以运行这样的文件，但检查每一行/语句之间的局部变量..
• run python source code line by line <-- 这不是我想要的
• How do Ruby and Python implement their interactive consoles? <-- 这个主题建议我进一步研究 code 模块

我的下一步将研究 ast 并编译代码并一点一点地运行它，但我确实需要一些指导。我是否应该更多地研究反射和 检查-模块??

我用过 the Spin model checker以前，但它使用自己的 DSL，我只是喜欢用实现语言(在本例中为 Python)进行建模。

哦，顺便说一句，我知道沙盒代码的安全隐患，但我并没有尝试创建一个安全的执行环境，我正在尝试创建一个交互性很强的环境，例如针对粗略的模型检查或谓词断言.

Answer 1

在我的 initial success 之后使用 sys.settrace()，我最终切换到 the ast module (抽象语法树)。我解析我想要分析的代码，然后在每次赋值后插入新调用以报告变量名称及其新值。我还插入调用以报告循环迭代和函数调用。然后我执行修改后的树。

        tree = parse(source)

        visitor = TraceAssignments()
        new_tree = visitor.visit(tree)
        fix_missing_locations(new_tree)

        code = compile(new_tree, PSEUDO_FILENAME, 'exec')

        self.environment[CONTEXT_NAME] = builder
        exec code in self.environment

我正在开发像 Bret Victor 的实时编码工具，您可以看到我的工作代码 on GitHub ，以及它如何表现的一些例子 in the test .您还可以从 the project page 找到演示视频、教程和下载的链接。 .