Pythonのビルトイン関数のevalとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

evalとは

evalは文字列をPythonコードとして実行する組み込み関数です。evalを使用すると、文字列で表現されたPythonコードを動的に実行することができます。

evalは引数に与えられた文字列をPythonコードとして解釈し、そのコードを実行します。実行結果はevalの戻り値として返されます。

evalはPythonのビルトイン関数の一つであり、Pythonのどのバージョンでも使用可能です。evalを使用する際はセキュリティ上の注意が必要です。

evalに渡す文字列は安全なソースから取得する必要があります。ユーザ入力など、信頼できないソースからの文字列をevalに渡すと、システムに悪影響を及ぼす可能性があります。

evalは動的にコードを実行する必要がある場合に便利な関数ですが、安全性を考慮して使用する必要があります。evalの代わりに、より安全な方法を検討することも重要です。

evalの使用例と注意点

evalの使用に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

evalの基本的な使い方
evalを使う際のセキュリティ上の注意点
evalの代替手段

evalの基本的な使い方

evalは文字列で表現されたPythonコードを実行するために使用します。例えば、以下のようにevalを使用して、文字列の計算結果を取得できます。

result = eval("2 + 3 * 4")
print(result) # 出力: 14

evalに渡された文字列 "2 + 3 * 4" はPythonの式として解釈され、計算結果の14が変数resultに代入されます。このように、evalを使うことで、動的にコードを生成し実行することができます。

evalを使う際のセキュリティ上の注意点

evalは文字列で表現された任意のPythonコードを実行できるため、セキュリティ上の注意が必要です。信頼できないソースから取得した文字列をevalに渡すと、悪意のあるコードが実行される可能性があります。

user_input = input("Enter a command: ")
eval(user_input) # 危険: ユーザ入力をそのまま評価する

上記の例ではユーザからの入力をそのままevalに渡しているため、ユーザが悪意のあるコードを入力した場合、システムに悪影響を及ぼす可能性があります。evalを使用する際は入力値を適切にバリデーションし、安全性を確保する必要があります。

evalの代替手段

evalの使用を避け、より安全な方法を検討することが推奨されます。evalの代わりに、以下のような代替手段を検討できます。

# 辞書を使用して、許可された操作のみを実行する
allowed_operations = {
"add": lambda x, y: x + y,
"subtract": lambda x, y: x - y
}

user_input = input("Enter an operation (add/subtract): ")
if user_input in allowed_operations:
result = allowed_operations[user_input](10, 5)
print(result)
else:
print("Invalid operation")

上記の例では許可された操作のみを辞書に定義し、ユーザ入力に基づいて対応する操作を実行しています。このアプローチにより、evalを使用せずに安全に動的な処理を行うことができます。

evalとセキュリティリスク

evalとセキュリティリスクに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

evalによるコード実行の危険性
evalを安全に使用するための対策
evalの代替手段の重要性

evalによるコード実行の危険性

evalは文字列で表現された任意のPythonコードを実行できるため、セキュリティ上の脆弱性を引き起こす可能性があります。攻撃者が悪意のあるコードを挿入した場合、システムに重大な被害を及ぼす可能性があります。

user_input = input("Enter a command: ")
eval(user_input) # 危険: ユーザ入力をそのまま評価する

上記の例ではユーザ入力をそのままevalに渡しているため、攻撃者が悪意のあるコードを入力した場合、システムに悪影響を及ぼす可能性があります。evalを使用する際は入力値を適切にバリデーションし、安全性を確保する必要があります。

evalを安全に使用するための対策

evalを使用する際は以下のような対策を講じることで、セキュリティリスクを軽減できます。

# 入力値のバリデーション
user_input = input("Enter a number: ")
if user_input.isdigit():
result = eval(user_input)
print(result)
else:
print("Invalid input")

上記の例ではユーザ入力が数字であることを確認してからevalを使用しています。このように、入力値を適切にバリデーションすることで、悪意のあるコードの実行を防ぐことができます。

evalの代替手段の重要性

evalの使用はセキュリティ上のリスクを伴うため、可能な限り避けることが推奨されます。evalの代わりに、より安全な代替手段を検討することが重要です。

# 許可された操作のみを実行する
allowed_operations = {
"add": lambda x, y: x + y,
"subtract": lambda x, y: x - y
}

user_input = input("Enter an operation (add/subtract): ")
if user_input in allowed_operations:
result = allowed_operations[user_input](10, 5)
print(result)
else:
print("Invalid operation")

evalの適切な使用場面と代替手段

evalの適切な使用場面と代替手段に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

evalが適切な使用場面
evalの代替手段: astモジュールの使用
evalの代替手段: 安全な環境での実行

evalが適切な使用場面

evalは信頼できるソースからのコードを動的に実行する必要がある場合に適しています。例えば、設定ファイルや安全な環境下でのスクリプトの実行などが挙げられます。

# 設定ファイルからの値の読み込み
config = {"name": "John", "age": 30}
name = eval(config["name"])
age = eval(config["age"])

上記の例では設定ファイルから読み込んだ値をevalを使用して評価しています。設定ファイルが信頼できるソースである場合、evalを使用しても安全です。ただし、設定ファイルの内容を適切にバリデーションすることが重要です。

evalの代替手段: astモジュールの使用

evalの代わりに、Pythonの標準ライブラリである astモジュールを使用することができます。astモジュールはPythonのコードを抽象構文木(AST)として解析し、安全に評価することができます。

import ast

expression = "2 + 3 * 4"
parsed_expression = ast.parse(expression, mode='eval')
result = eval(compile(parsed_expression, '', 'eval'))
print(result) # 出力: 14

上記の例ではastモジュールを使用して文字列をASTとして解析し、evalで評価しています。astモジュールを使用することで、コードの構造を確認し、安全性を確保することができます。

evalの代替手段: 安全な環境での実行

evalを使用する必要がある場合、安全な環境で実行することが重要です。例えば、セキュアな仮想環境やサンドボックス内でevalを実行することで、システムへの影響を最小限に抑えることができます。

import subprocess

user_input = input("Enter a command: ")
subprocess.run(["python", "-c", f"print(eval('{user_input}'))"], 
check=True, 
stdout=subprocess.PIPE, 
stderr=subprocess.PIPE,
timeout=5)

上記の例ではsubprocessモジュールを使用して、別のPythonプロセスでevalを実行しています。これにより、メインのプロセスから分離された環境でコードを実行し、安全性を高めることができます。ただし、適切なセキュリティ対策を講じる必要があります。