Wie werden abstrakte Python-Syntaxbäume (AST) in Mathematica zusammengestellt?

Ich bin nicht sicher, wonach Sie genau suchen. Ich denke die Antwort auf Ihre Frage:

Ich versuche, Python-Code programmgesteuert in MMA zu generieren […] und senden Sie es dann zur Auswertung an Python. Ich könnte Python-Code-Strings zusammenstellen, aber dann muss ich die gesamte Einrückung verarbeiten, was wie ein Schmerz erscheint.

Ist es möglich, diese Art von Python-Objekt auf der Mathematica-Seite zu erstellen?

ist mit ExternalEvaluate und Pythons “ ast “ Bibliothek.

Hier ist ein Beispiel:

code = ""[i**2 for i in range(10)]""; astTemplate = StringTemplate["import ast; eval(compile(ast.parse(`1`, mode="eval"), "", "eval"))"]; astTemplate[code] (* "import ast; eval(compile(ast.parse("[i**2 for i in range(10)]", mode="eval"), "", "eval"))" *) ExternalEvaluate["Python", astTemplate[code]] (* {0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81} *) 

(Ich habe eval anstelle von exec, da eval einen Wert zurückgibt.)

Kommentare

• Danke Anton. Ja, ich hätte klarer sein können. Lassen Sie mich meine Frage ein wenig aktualisieren. Grundsätzlich möchte ich die “ ‚ [i ** 2 für i im Bereich (10)] ‚ “ Teil Ihrer Antwort auf der MMA-Seite, aber nicht als Python-String, sondern als ast.Module-Objekt, das sich in compile und eval and exec einbinden lässt.

Ich denke, das Kompilieren von Python-Code als Zeichenfolge ist tatsächlich einfacher als das, was Sie vorschlagen. Aber ich weiß auch, dass ich nur sage, dass es niemanden überzeugen wird, also hier ein Beispiel.

Wir definieren ein paar symbolische Köpfe, die unser Python-Programm in Mathematica darstellen, und eine Funktion zum Rendern Ausdrücke mit diesen symbolischen Köpfen:

ToPythonString[statements_List] := StringRiffle[ToPythonString /@ statements, "\n"] ToPythonString[PyBlock[statement_, children_, indent_ : 0]] := StringJoin[ StringRepeat[" ", indent], statement, ":\n", ToPythonString[PyIndent /@ children] ] ToPythonString[PyStatement[statement_, indent_ : 0]] := StringJoin[ StringRepeat[" ", indent], statement ] PyIndent[PyBlock[statement_, children_, indent_ : 0]] := PyBlock[ statement, PyIndent /@ children, indent + 1 ] PyIndent[PyStatement[statement_, indent_ : 0]] := PyStatement[ statement, indent + 1 ] 

Mit diesen Funktionen können wir Python-Code in Mathematica schreiben, ohne über die Einrückung nachzudenken Erstellen von Python-Code mit dem ast-Modul.

Dies ist ein Beispiel für das Rendern des symbolischen Ausdrucks als Zeichenfolge:

prog = { PyStatement["a = 1"], PyStatement["b = 2"], PyBlock["If a > b", { PyStatement["Print("a is larger than b")"] }], PyBlock["def f(x)", { PyStatement["Print("executing f")"], PyBlock["if x > 0", { PyStatement["Print("x is larger than 0")"] }] }] }; ToPythonString[prog] 

Out:

a = 1 b = 2 If a > b: Print("a is larger than b") def f(x): Print("executing f") if x > 0: Print("x is larger than 0") 

Darauf können wir leicht aufbauen und unsere symbolische Darstellung des Python-Programms aussagekräftiger gestalten.

PyAssign[lhs_, rhs_] := PyStatement[lhs <> " = " <> rhs] PyPrint[text_] := PyStatement["Print(" <> text <> ")"] PyFunction[name_, args_, statements_] := PyBlock[ "def " <> name <> "(" <> StringRiffle[args, ", "] <> ")", statements ] PyIf[cond_, statements_] := PyBlock[ "If " <> cond, statements ] PyIf[cond_, statements_, elseStatements_] := { PyBlock[ "If " <> cond, statements ], PyBlock[ "else", elseStatements ] } 

Mit diesen Hilfsdefinitionen können wir jetzt das folgende Programm in einem sehr lesbaren Stil schreiben.

prog = { PyAssign["a", "1"], PyAssign["b", "2"], PyIf[ "a > b", { PyPrint["a is larger than b"] }], PyFunction["f", {"x"}, PyIf[ "x > 0", {PyPrint["x is larger than 0"]}, {PyPrint["x is not larger than 0"]} ] ] }; ToPythonString[prog] 

Out:

a = 1 b = 2 If a > b: Print(a is larger than b) def f(x): If x > 0: Print(x is larger than 0) else: Print(x is not larger than 0) 

Wenn Sie dies noch nicht getan haben, suchen Sie bitte nach “ symbolischem C in der Mathematica-Dokumentation. Es ist im Grunde eine Möglichkeit, einen AST für ein C-Sprachprogramm in Mathematica zu erstellen, das dann in ausführbaren C-Code konvertiert werden kann. Das ist im Grunde genommen auch der Punkt, an dem wir uns mit diesem Code befassen, obwohl es, wenn ich beabsichtige, eine vollständige Implementierung wie diese vorzunehmen, nicht genau so aussehen würde (das Ast-Modul ist es sicherlich wert, studiert zu werden, wenn man den Weg gehen möchte) / p>

Zurück zum Punkt: Was ich mit dieser Antwort vermitteln möchte, ist, dass Sie nicht viel Zeit aufwenden müssen, um ein kleines Framework zu erstellen, das das in Ihrer Frage erwähnte Einrückungsproblem mehr oder weniger löst .

Kommentare

• Ja CE, das sieht sehr nach dem aus, was ich mir vorgestellt habe, wäre Folter, und Sie haben Recht, Sie haben es geschafft Recht einfach. Ich werde auf diese Weise fortfahren müssen, um die Sprache nach unten in Richtung der Blätter zu erweitern, um Atome und Operatoren sowie Listen und Tupel und dergleichen abzudecken, aber dieser Rahmen behandelt die gesamte Einrückung und sollte machbar sein.
• @berniethejet In diesem Beispiel habe ich zum Beispiel PyIf für etwas definiert, das zu etwas anderem ausgewertet wird. Sie können stattdessen die Definition zu ToPythonString hinzufügen, d. H. ToPythonString[PyIf[...]] :=. Auf diese Weise können Sie Ihr gesamtes Programm in symbolischer Form überprüfen, ohne dass es ausgewertet wird, bis Sie ToPythonString aufrufen.
• Danke, das ist gut zu wissen. Ihr Rahmen ist sicherlich besser als jeder andere, den ich zusammengeschustert hätte (ich murrte den ganzen Weg, wie ich es unweigerlich sein würde, verärgert über Guidos Kreuzzug mit Einrückungen).