Python AST

date: 2026-02-15 excerpt: Python AST

Python AST

概要

Pythonソースコードを解析して抽象構文木（AST）として扱うための標準ライブラリ
解析だけでなく静的解析や自動変換（リファクタリング補助）にも使える
ast.literal_eval は eval の代替というより Pythonリテラルを安全にパースする用途で使うことが多い
CloudWatch Logs や GCP のログからリテラル文字列をそのまま取り出してオブジェクト化したい場面で使うことが多い

ast.literal_eval

import ast
data_str = "{'a': 1, 'b': 2}" # CloudWatch Logsからパースしたリテラル
data_dict = ast.literal_eval(data_str) # 安全に辞書型へ変換
assert data_dict == {"a": 1, "b": 2}

ast.parse

import ast

code = "x = 1 + 2"
# ソースコードをASTに変換
tree = ast.parse(code)

# 構造をダンプ（可視化）して確認
print(ast.dump(tree, indent=4))
"""
Module(
    body=[
        Assign(
            targets=[
                Name(id='x', ctx=Store())],
            value=BinOp(
                left=Constant(value=1),
                op=Add(),
                right=Constant(value=2)))],
    type_ignores=[])
"""

制限付きコード実行

ASTによるサンドボックスは難しくここはデモ用の簡易例
実運用で安全性が必要なら専用のサンドボックスや別プロセス隔離を検討する

import ast

def safe_execute(code_str):
    # 1. パースして抽象構文木(AST)を作る
    tree = ast.parse(code_str)

    # 2. ホワイトリスト方式でノードをチェック
    # 許可するノードの種類: 
    # Module(全体), Assign(代入), Name(変数名), Store/Load(読み書き), 
    # BinOp(二項演算), Add(足し算), Constant(定数/数値)
    allowed_nodes = {
        ast.Module, ast.Assign, ast.Name, ast.Store, 
        ast.Load, ast.BinOp, ast.Add, ast.Constant, ast.Expr
    }

    for node in ast.walk(tree):
        if type(node) not in allowed_nodes:
            raise ValueError(f"安全ではない操作が含まれています: {type(node).__name__}")

    # 3. チェックを通過した場合のみコンパイルして実行
    executable_code = compile(tree, filename="<safe_ast>", mode="exec")
    namespace = {}
    exec(executable_code, {"__builtins__": {}}, namespace) # builtinsを空にしてさらに制限
    
    return namespace

try:
    result = safe_execute("x = 1 + 2")
    print(f"成功: {result}")

    # 危険な例（関数呼び出しが含まれるのでエラーになる）
    safe_execute("import os; os.system('ls')")
except ValueError as e:
    print(f"ブロックされました: {e}")