沙箱/逐行运行python代码

Question

我很想能做这两个人正在做的事情：

发明原则@18:20，实时ClojureScript游戏编辑器

如果你不想看视频，我的问题是：

假设我有这样的代码：

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

我想要创建一个环境，在这个环境中，我可以执行代码、语句和监视/跟踪局部变量/全局变量。也许可以给它一个vars列表，以便在本地/全球词典中记录下来。比如遍历代码并保存状态信息。

最优情况下，我希望保存每个状态，并保存与其相关的上下文-数据(局部变量/全局数据)，以便例如验证谓词。

我想做一些类似布雷特·维克多的binarySearch样例发明原则@18:20的事情

说得通吗？，我觉得用文本来解释是很复杂的，但是视频展示了我想尝试的东西:)

耽误您时间，实在对不起

我尝试过/阅读/谷歌的内容：

• code.InteractiveConsole / code.InteractiveInterpreter
• livecoding模块:似乎适用于纯功能/无状态代码
• exec / eval魔术:似乎我无法得到我想要的细粒度控制。
• trace模块似乎也不是这样的。
• Python (编译(.)，sandbox)，全局在沙箱中，除非在def中，为什么？ <--这与我想要的接近，但它编译了整个字符串/代码块，并一步一步运行它。如果我能像这样运行一个文件，但是检查每一行/语句之间的局部变量。
• 逐行运行python源代码 <--这不是我想要的
• Ruby和Python如何实现它们的交互控制台？ <--本主题建议我进一步研究code模块

我的下一步将是查看ast，编译代码并一点一点地运行它，但我确实需要一些指导。我应该更多地研究反射和inspect-module吗？？

我以前使用过自旋模型检验器，但它使用了自己的DSL，我只想用实现语言进行建模，在本例中是python。

哦和BTW --我知道沙箱代码的安全含义，但我不是试图创建一个安全的执行环境，而是试图创建一个非常交互式的环境，例如，用于粗糙的模型检查或谓词断言。

Answer 1

在使用了初步成功和sys.settrace()之后，我最终切换到了模块 (抽象语法树)。我解析要分析的代码，然后在每个赋值之后插入新的调用，以报告变量名及其新值。我还插入调用来报告循环迭代和函数调用。然后执行修改后的树。

        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

我正在开发一个像Bret这样的实时编码工具，您可以看到我的工作代码论GitHub，以及它如何运行在试验中的一些例子。您还可以从项目页面找到到演示视频、教程和下载的链接。

Answer 2

更新:在这一技术获得初步成功之后，我转而使用ast模块，如我的另一个答案中所述。

sys.settrace()似乎工作得很好。我以您提到的黑客问题和安德鲁·达尔克的文章为例，给出了一个简单的示例。

import sys

def dump_frame(frame, event, arg):
    print '%d: %s' % (frame.f_lineno, event)
    for k, v in frame.f_locals.iteritems():
        print '    %s = %r' % (k, v)
    return dump_frame

def main():
    c = 0
    for i in range(3):
        c += i

    print 'final c = %r' % c

sys.settrace(dump_frame)

main()

我必须解决两个问题才能让这件事奏效。

1. 如果要继续跟踪，跟踪函数必须返回自身或另一个跟踪函数。
2. 跟踪似乎只在第一个函数调用之后才开始。我最初没有主方法，只是直接进入了一个循环。

这是输出：

9: call
10: line
11: line
    c = 0
12: line
    i = 0
    c = 0
11: line
    i = 0
    c = 0
12: line
    i = 1
    c = 0
11: line
    i = 1
    c = 1
12: line
    i = 2
    c = 1
11: line
    i = 2
    c = 3
14: line
    i = 2
    c = 3
final c = 3
14: return
    i = 2
    c = 3
38: call
    item = <weakref at 0x7febb692e1b0; dead>
    selfref = <weakref at 0x17cc730; to 'WeakSet' at 0x17ce650>
38: call
    item = <weakref at 0x7febb692e100; dead>
    selfref = <weakref at 0x7febb692e0a8; to 'WeakSet' at 0x7febb6932910>

Answer 3

听起来您需要bdb，这是python调试器库。它是内置的，文档在这里：http://docs.python.org/library/bdb.html

它不具备您似乎想要的所有功能，但它是开始实现它的一个明智的地方。