shlex --- 単純な字句解析

ソースコード: Lib/shlex.py


shlex クラスは Unix シェルに似た、単純な構文に対する字句解析器を簡単に書けるようにします。 このクラスはしばしば、 Python アプリケーションのための実行制御ファイルのような小規模言語を書く場合や、引用符で囲まれた文字列を解析する場合に便利です。

shlex モジュールは以下の関数を定義します。

shlex.split(s, comments=False, posix=True)

シェルに似た文法を使って、文字列 s を分割します。 comments が False (デフォルト値) の場合、受理した文字列内のコメントを解析しません (shlex インスタンスの commenters メンバの値を空文字列にします)。この関数はデフォルトでは POSIX モードで動作し、 posix 引数が偽の場合は非 POSIX モードで動作します。

バージョン 3.12 で変更: s 引数に None を渡すと、sys.stdin から読み込む代わりに例外を送出するようになりました。

shlex.join(split_command)

リスト split_command のトークンを連結して文字列を返します。 この関数は split() の逆の操作を行います。

>>> from shlex import join
>>> print(join(['echo', '-n', 'Multiple words']))
echo -n 'Multiple words'

戻り値には、インジェクション脆弱性を防ぐためにシェルのエスケープ処理を施します (quote() を参照)。

Added in version 3.8.

shlex.quote(s)

文字列 s をシェルエスケープして返します。戻り値は、リストを使えないようなケースで、シェルコマンドライン内で一つのトークンとして安全に利用出来る文字列です。

警告

shlex モジュールは Unix シェル専用に設計されています。

quote() 関数は POSIX に準拠していないシェルや Windows など他の OS のシェルでは正しく動作する保証がありません。 そのようなシェルでこのモジュールによってクォートされたコマンドを実行すると、コマンドインジェクションの脆弱性を生むおそれがあります。

shell=False を指定した subprocess.run() など、コマンドの引数をリストで渡す関数の利用を検討してください。

以下のイディオムは安全ではないかもしれません:

>>> filename = 'somefile; rm -rf ~'
>>> command = 'ls -l {}'.format(filename)
>>> print(command)  # executed by a shell: boom!
ls -l somefile; rm -rf ~

quote() がそのセキュリティホールをふさぎます:

>>> from shlex import quote
>>> command = 'ls -l {}'.format(quote(filename))
>>> print(command)
ls -l 'somefile; rm -rf ~'
>>> remote_command = 'ssh home {}'.format(quote(command))
>>> print(remote_command)
ssh home 'ls -l '"'"'somefile; rm -rf ~'"'"''

クォーティングは UNIX シェルならびに split() と互換です:

>>> from shlex import split
>>> remote_command = split(remote_command)
>>> remote_command
['ssh', 'home', "ls -l 'somefile; rm -rf ~'"]
>>> command = split(remote_command[-1])
>>> command
['ls', '-l', 'somefile; rm -rf ~']

Added in version 3.3.

shlex モジュールは以下のクラスを定義します。

class shlex.shlex(instream=None, infile=None, posix=False, punctuation_chars=False)

shlex またはそのサブクラスのインスタンスは字句解析器オブジェクトです。 初期化時の最初の引数を指定すると、文字の読み込み元を設定できます。 この引数は read() メソッドと readline() メソッドを持つファイルやストリームに似たオブジェクト、または文字列でなければなりません。 引数を省略すると sys.stdin から入力を読み込みます。 省略可能な二つ目の引数はファイル名の文字列で、infile 属性の初期値を設定します。 instream 引数を省略するか sys.stdin を指定した場合、二つ目の引数のデフォルトは "stdin" です。 posix 引数は動作モードを決めます。 posix が真でない場合 (デフォルト)、shlex インスタンスは互換モードで動作します。 POSIX モードでは shlex はできる限り POSIX シェルの解析規則に従おうとします。 punctuation_chars 引数を使うと、実際のシェルの解析動作にさらに近づけられます。 この引数にはいくつかの値を指定できます。 デフォルトの False は Python 3.5 以前の動作を維持します。 True に設定すると文字 ();<>|& の解析が変わり、これらの文字 (区切り記号と見なされます) の連続を一つのトークンとして返します。 空でない文字列に設定すると、その文字列の各文字を区切り記号として使います。 wordchars 属性内の文字のうち punctuation_chars に含まれるものは wordchars から削除されます。 詳細は シェルとの互換性の向上 を参照してください。 punctuation_chars は shlex インスタンスの作成時にのみ設定でき、後から変更できません。

バージョン 3.6 で変更: punctuation_chars 引数が追加されました。

参考

configparser モジュール

Windows .ini ファイルに似た設定ファイルのパーザ。

shlex オブジェクト

shlex インスタンスは以下のメソッドを持っています:

shlex.get_token()

トークンを一つ返します。トークンが push_token() で使ってスタックに積まれていた場合、トークンをスタックからポップします。そうでない場合、トークンを一つ入力ストリームから読み出します。読み出し即時にファイル終了子に遭遇した場合、 eof (非 POSIX モードでは空文字列 ('')、POSIX モードでは None) が返されます。

shlex.push_token(str)

トークンスタックに引数文字列をスタックします。

shlex.read_token()

生 (raw) のトークンを読み出します。プッシュバックスタックを無視し、かつソースリクエストを解釈しません (通常これは便利なエントリポイントではありません。完全性のためにここで記述されています)。

shlex.sourcehook(filename)

shlex がソースリクエスト (下の source を参照してください) を検出した際、このメソッドはその後に続くトークンを引数として渡され、ファイル名と開かれたファイル類似オブジェクトからなるタプルを返すとされています。

通常、このメソッドはまず引数から何らかのクオートを取り除きます。処理後の引数が絶対パス名であった場合か、以前に有効になったソースリクエストが存在しない場合か、以前のソースが (sys.stdin のような) ストリームであった場合、この結果はそのままにされます。そうでない場合で、処理後の引数が相対パス名の場合、ソースインクルードスタックにある直前のファイル名からディレクトリ部分が取り出され、相対パスの前の部分に追加されます (この動作は C 言語プリプロセッサにおける #include "file.h" の扱いと同様です)。

これらの操作の結果はファイル名として扱われ、タプルの最初の要素として返されます。同時にこのファイル名で open() を呼び出した結果が二つ目の要素になります (注意: インスタンス初期化のときとは引数の並びが逆になっています!)

このフックはディレクトリサーチパスや、ファイル拡張子の追加、その他の名前空間に関するハックを実装できるようにするために公開されています。 'close' フックに対応するものはありませんが、shlex インスタンスはソースリクエストされている入力ストリームが EOF を返した時には close() を呼び出します。

ソーススタックをより明示的に操作するには、 push_source() および pop_source() メソッドを使ってください。

shlex.push_source(newstream, newfile=None)

入力ソースストリームを入力スタックにプッシュします。ファイル名引数が指定された場合、以後のエラーメッセージ中で利用することができます。 sourcehook() メソッドが内部で使用しているのと同じメソッドです。

shlex.pop_source()

最後にプッシュされた入力ソースを入力スタックからポップします。字句解析器がスタック上の入力ストリームの EOF に到達した際に利用するメソッドと同じです。

shlex.error_leader(infile=None, lineno=None)

このメソッドは、Unix の C コンパイラーのエラー表示と同じ形式でエラーメッセージの冒頭部分を生成します。 形式は '"%s", line %d: ' で、%s は現在のソースファイル名に、%d は現在の入力行番号に置き換えられます (省略可能な引数でこれらを上書きできます)。

この機能は、shlex の利用者が Emacs や他の Unix ツールで解析できる標準形式のエラーメッセージを生成しやすくするために用意されています。

shlex サブクラスのインスタンスは、字句解析を制御したり、デバッグに使えるような public なインスタンス変数を持っています:

shlex.commenters

コメントの開始と認識する文字を並べた文字列です。 コメント開始文字から行末までは、すべて無視されます。 デフォルトでは '#' だけが含まれます。

shlex.wordchars

複数文字のトークンを構成する文字を並べた文字列です。 デフォルトでは ASCII のすべての英数字とアンダースコアを含みます。 POSIX モードでは Latin-1 のアクセント付き文字も含みます。 punctuation_chars が空でない場合、ファイル名の指定やコマンドライン引数に現れる文字 ~-./*?= もこの属性に追加され、punctuation_chars に含まれる文字は wordchars から削除されます。 whitespace_split が True の場合、この属性は効果を持ちません。

shlex.whitespace

空白と見なされ、読み飛ばされる文字群です。空白はトークンの境界を作ります。標準では、スペース、タブ、改行 (linefeed) および復帰 (carriage-return) が入っています。

shlex.escape

エスケープ文字と見なされる文字群です。これは POSIX モードでのみ使われ、デフォルトでは '\' だけが入っています。

shlex.quotes

文字列引用符と見なされる文字群です。トークンを構成する際、同じクオートが再び出現するまで文字をバッファに蓄積します (すなわち、異なるクオート形式はシェル中で互いに保護し合う関係にあります)。標準では、ASCII 単引用符および二重引用符が入っています。

shlex.escapedquotes

quotes のうち、 escape で定義されたエスケープ文字を解釈する文字群です。これは POSIX モードでのみ使われ、デフォルトでは '"' だけが入っています。

shlex.whitespace_split

True の場合、空白だけでトークンを分割します。 例えば shlex でコマンドラインを解析し、シェルの引数と同じようにトークンを取得する際に便利です。 punctuation_chars と組み合わせた場合は、そこに指定した文字に加えて空白でもトークンを分割します。

バージョン 3.8 で変更: punctuation_chars 属性を whitespace_split 属性と併用できるようになりました。

shlex.infile

現在の入力ファイル名です。クラスのインスタンス化時に初期設定されるか、その後のソースリクエストでスタックされます。エラーメッセージを構成する際にこの値を調べると便利なことがあります。

shlex.instream

shlex インスタンスが文字を読み出している入力ストリームです。

shlex.source

このメンバ変数は標準で None を取ります。この値に文字列を代入すると、その文字列は多くのシェルにおける source キーワードに似た、字句解析レベルでのインクルード要求として認識されます。すなわち、その直後に現れるトークンをファイル名として新たなストリームを開き、そのストリームを入力として、EOF に到達するまで読み込まれます。新たなストリームの EOF に到達した時点で close() が呼び出され、入力は元の入力ストリームに戻されます。ソースリクエストは任意のレベルの深さまでスタックしてかまいません。

shlex.debug

このメンバ変数が数値で、かつ 1 またはそれ以上の値の場合、 shlex インスタンスは動作に関する冗長な進捗報告を出力します。この出力を使いたいなら、モジュールのソースコードを読めば詳細を学ぶことができます。

shlex.lineno

ソース行番号 (遭遇した改行の数に 1 を加えたもの) です。

shlex.token

トークンバッファです。例外を捕捉した際にこの値を調べると便利なことがあります。

shlex.eof

ファイルの終端を決定するのに使われるトークンです。非 POSIX モードでは空文字列 ('') 、POSIX モードでは None が入ります。

shlex.punctuation_chars

読み取り専用のプロパティです。 区切り記号と見なす文字を表します。 区切り記号の連続は一つのトークンとして返されます。 ただし意味的に妥当かどうかの検査は行いません。 例えば、シェルがそのようなトークンとして認識しない場合でも '>>>' をトークンとして返すことがあります。

Added in version 3.6.

解析規則

非 POSIX モードでは shlex は以下の規則に従おうとします。

  • ワード内の引用符を認識しない (Do"Not"Separate は単一ワード Do"Not"Separate として解析されます)

  • エスケープ文字を認識しない

  • 引用符で囲まれた文字列は、引用符内の全ての文字リテラルを保持する

  • 閉じ引用符でワードを区切る ("Do"Separate は、 "Do" と Separate であると解析されます)

  • whitespace_split が False の場合、wordchar、 whitespace または quote として宣言されていない全ての文字を、単一の文字トークンとして返す。 True の場合、 shlex は空白文字でのみ単語を区切る。

  • 空文字列 ('') で EOF を送出する

  • 引用符に囲んであっても、空文字列を解析しない

POSIX モードでは shlex は以下の解析規則に従おうとします。

  • 引用符を取り除き、引用符で単語を分解しない ("Do"Not"Separate" は単一ワード DoNotSeparate として解析されます)

  • 引用符で囲まれないエスケープ文字群 ('\' など) は直後に続く文字のリテラル値を保持する

  • escapedquotes でない引用符文字 ("'" など) で囲まれている全ての文字のリテラル値を保持する

  • escapedquotes に含まれる引用符 (例えば '"') で文字を囲むと、escape に指定された文字を除き、引用符内のすべての文字のリテラル値が保持されます。 エスケープ文字が特別な意味を持つのは、使用中の引用符またはエスケープ文字そのものが直後に続く場合だけです。 それ以外の場合、エスケープ文字は通常の文字として扱われます。

  • None で EOF を送出する

  • 引用符に囲まれた空文字列 ('') を許す。

シェルとの互換性の向上

Added in version 3.6.

shlex クラスは bash、dash、sh など一般的な Unix シェルの解析との互換性を提供します。 この互換性を利用するには、コンストラクターで punctuation_chars 引数を指定します。 デフォルトは False で、3.6 より前の動作を維持します。 True に設定すると文字 ();<>|& の解析が変わり、これらの文字の連続を一つのトークンとして返します。 完全なシェルのパーサーではありませんが (シェルは多種多様なので、完全な対応は標準ライブラリの範囲を超えます)、この機能によってコマンドラインの処理をより簡単に行えます。 次の例で動作の違いを確認できます。

>>> import shlex
>>> text = "a && b; c && d || e; f >'abc'; (def \"ghi\")"
>>> s = shlex.shlex(text, posix=True)
>>> s.whitespace_split = True
>>> list(s)
['a', '&&', 'b;', 'c', '&&', 'd', '||', 'e;', 'f', '>abc;', '(def', 'ghi)']
>>> s = shlex.shlex(text, posix=True, punctuation_chars=True)
>>> s.whitespace_split = True
>>> list(s)
['a', '&&', 'b', ';', 'c', '&&', 'd', '||', 'e', ';', 'f', '>', 'abc', ';',
'(', 'def', 'ghi', ')']

もちろん、シェルでは無効なトークンも返されるため、返されたトークンのエラーチェックは自分で実装する必要があります。

punctuation_chars 引数には True の代わりに特定の文字を並べた文字列を渡すこともできます。 その文字列に含まれる文字が区切り記号になります。 例えば次のように使います。

>>> import shlex
>>> s = shlex.shlex("a && b || c", punctuation_chars="|")
>>> list(s)
['a', '&', '&', 'b', '||', 'c']

注釈

punctuation_chars を指定すると、wordchars 属性に文字 ~-./*?= が追加されます。 これらの文字はファイル名 (ワイルドカードを含みます) やコマンドライン引数 (例えば --color=auto) に現れるためです。 そのため次のようになります。

>>> import shlex
>>> s = shlex.shlex('~/a && b-c --color=auto || d *.py?',
...                 punctuation_chars=True)
>>> list(s)
['~/a', '&&', 'b-c', '--color=auto', '||', 'd', '*.py?']

ただし、シェルの動作にできるだけ近づけるには、punctuation_chars を使うときは常に posix と whitespace_split を併用することをお勧めします。 その場合、wordchars はまったく効果を持ちません。

最良の結果を得るには、punctuation_chars と一緒に posix=True も設定してください。 (shlex のデフォルトは posix=False であることに注意してください。)