ast --- 抽象構文木

ソースコード: Lib/ast.py


ast モジュールは、Python アプリケーションで Python の抽象構文木を処理しやすくするものです。抽象構文そのものは、Python のリリースごとに変化する可能性があります。このモジュールを使用すると、現在の文法をプログラム上で知る助けになるでしょう。

抽象構文木を作成するには、 ast.PyCF_ONLY_AST を組み込み関数 compile() のフラグとして渡すか、あるいはこのモジュールで提供されているヘルパー関数 parse() を使います。その結果は、 ast.AST を継承したクラスのオブジェクトのツリーとなります。抽象構文木は組み込み関数 compile() を使って Python コード・オブジェクトにコンパイルすることができます。

抽象文法 (Abstract Grammar)

抽象文法は、現在次のように定義されています:

-- ASDL's 4 builtin types are:
-- identifier, int, string, constant

module Python
{
    mod = Module(stmt* body, type_ignore* type_ignores)
        | Interactive(stmt* body)
        | Expression(expr body)
        | FunctionType(expr* argtypes, expr returns)

    stmt = FunctionDef(identifier name, arguments args,
                       stmt* body, expr* decorator_list, expr? returns,
                       string? type_comment, type_param* type_params)
          | AsyncFunctionDef(identifier name, arguments args,
                             stmt* body, expr* decorator_list, expr? returns,
                             string? type_comment, type_param* type_params)

          | ClassDef(identifier name,
             expr* bases,
             keyword* keywords,
             stmt* body,
             expr* decorator_list,
             type_param* type_params)
          | Return(expr? value)

          | Delete(expr* targets)
          | Assign(expr* targets, expr value, string? type_comment)
          | TypeAlias(expr name, type_param* type_params, expr value)
          | AugAssign(expr target, operator op, expr value)
          -- 'simple' indicates that we annotate simple name without parens
          | AnnAssign(expr target, expr annotation, expr? value, int simple)

          -- use 'orelse' because else is a keyword in target languages
          | For(expr target, expr iter, stmt* body, stmt* orelse, string? type_comment)
          | AsyncFor(expr target, expr iter, stmt* body, stmt* orelse, string? type_comment)
          | While(expr test, stmt* body, stmt* orelse)
          | If(expr test, stmt* body, stmt* orelse)
          | With(withitem* items, stmt* body, string? type_comment)
          | AsyncWith(withitem* items, stmt* body, string? type_comment)

          | Match(expr subject, match_case* cases)

          | Raise(expr? exc, expr? cause)
          | Try(stmt* body, excepthandler* handlers, stmt* orelse, stmt* finalbody)
          | TryStar(stmt* body, excepthandler* handlers, stmt* orelse, stmt* finalbody)
          | Assert(expr test, expr? msg)

          | Import(alias* names)
          | ImportFrom(identifier? module, alias* names, int? level)

          | Global(identifier* names)
          | Nonlocal(identifier* names)
          | Expr(expr value)
          | Pass | Break | Continue

          -- col_offset is the byte offset in the utf8 string the parser uses
          attributes (int lineno, int col_offset, int? end_lineno, int? end_col_offset)

          -- BoolOp() can use left & right?
    expr = BoolOp(boolop op, expr* values)
         | NamedExpr(expr target, expr value)
         | BinOp(expr left, operator op, expr right)
         | UnaryOp(unaryop op, expr operand)
         | Lambda(arguments args, expr body)
         | IfExp(expr test, expr body, expr orelse)
         | Dict(expr* keys, expr* values)
         | Set(expr* elts)
         | ListComp(expr elt, comprehension* generators)
         | SetComp(expr elt, comprehension* generators)
         | DictComp(expr key, expr value, comprehension* generators)
         | GeneratorExp(expr elt, comprehension* generators)
         -- the grammar constrains where yield expressions can occur
         | Await(expr value)
         | Yield(expr? value)
         | YieldFrom(expr value)
         -- need sequences for compare to distinguish between
         -- x < 4 < 3 and (x < 4) < 3
         | Compare(expr left, cmpop* ops, expr* comparators)
         | Call(expr func, expr* args, keyword* keywords)
         | FormattedValue(expr value, int conversion, expr? format_spec)
         | JoinedStr(expr* values)
         | Constant(constant value, string? kind)

         -- the following expression can appear in assignment context
         | Attribute(expr value, identifier attr, expr_context ctx)
         | Subscript(expr value, expr slice, expr_context ctx)
         | Starred(expr value, expr_context ctx)
         | Name(identifier id, expr_context ctx)
         | List(expr* elts, expr_context ctx)
         | Tuple(expr* elts, expr_context ctx)

         -- can appear only in Subscript
         | Slice(expr? lower, expr? upper, expr? step)

          -- col_offset is the byte offset in the utf8 string the parser uses
          attributes (int lineno, int col_offset, int? end_lineno, int? end_col_offset)

    expr_context = Load | Store | Del

    boolop = And | Or

    operator = Add | Sub | Mult | MatMult | Div | Mod | Pow | LShift
                 | RShift | BitOr | BitXor | BitAnd | FloorDiv

    unaryop = Invert | Not | UAdd | USub

    cmpop = Eq | NotEq | Lt | LtE | Gt | GtE | Is | IsNot | In | NotIn

    comprehension = (expr target, expr iter, expr* ifs, int is_async)

    excepthandler = ExceptHandler(expr? type, identifier? name, stmt* body)
                    attributes (int lineno, int col_offset, int? end_lineno, int? end_col_offset)

    arguments = (arg* posonlyargs, arg* args, arg? vararg, arg* kwonlyargs,
                 expr* kw_defaults, arg? kwarg, expr* defaults)

    arg = (identifier arg, expr? annotation, string? type_comment)
           attributes (int lineno, int col_offset, int? end_lineno, int? end_col_offset)

    -- keyword arguments supplied to call (NULL identifier for **kwargs)
    keyword = (identifier? arg, expr value)
               attributes (int lineno, int col_offset, int? end_lineno, int? end_col_offset)

    -- import name with optional 'as' alias.
    alias = (identifier name, identifier? asname)
             attributes (int lineno, int col_offset, int? end_lineno, int? end_col_offset)

    withitem = (expr context_expr, expr? optional_vars)

    match_case = (pattern pattern, expr? guard, stmt* body)

    pattern = MatchValue(expr value)
            | MatchSingleton(constant value)
            | MatchSequence(pattern* patterns)
            | MatchMapping(expr* keys, pattern* patterns, identifier? rest)
            | MatchClass(expr cls, pattern* patterns, identifier* kwd_attrs, pattern* kwd_patterns)

            | MatchStar(identifier? name)
            -- The optional "rest" MatchMapping parameter handles capturing extra mapping keys

            | MatchAs(pattern? pattern, identifier? name)
            | MatchOr(pattern* patterns)

             attributes (int lineno, int col_offset, int end_lineno, int end_col_offset)

    type_ignore = TypeIgnore(int lineno, string tag)

    type_param = TypeVar(identifier name, expr? bound)
               | ParamSpec(identifier name)
               | TypeVarTuple(identifier name)
               attributes (int lineno, int col_offset, int end_lineno, int end_col_offset)
}

Node クラス

class ast.AST

This is the base of all AST node classes. The actual node classes are derived from the Parser/Python.asdl file, which is reproduced above. They are defined in the _ast C module and re-exported in ast.

抽象文法の左辺のシンボル一つずつにそれぞれ一つのクラスがあります (たとえば ast.stmtast.expr)。それに加えて、右辺のコンストラクタ一つずつにそれぞれ一つのクラスがあり、これらのクラスは左辺のツリーのクラスを継承しています。たとえば、 ast.BinOpast.expr から継承しています。代替を伴った生成規則 (production rules with alternatives) (別名 "sums") の場合、左辺は抽象クラスとなり、特定のコンストラクタ・ノードのインスタンスのみが作成されます。

_fields

各具象クラスは属性 _fields を持っており、すべての子ノードの名前をそこに保持しています。

具象クラスのインスタンスは、各子ノードに対してそれぞれひとつの属性を持っています。この属性は、文法で定義された型となります。たとえば ast.BinOp のインスタンスは left という属性を持っており、その型は ast.expr です。

これらの属性が、文法上 (クエスチョンマークを用いて) オプションであるとマークされている場合は、その値が None となることもあります。属性が0個以上の複数の値をとりうる場合 (アスタリスクでマークされている場合) は、値は Python のリストで表されます。全ての属性は AST を compile() でコンパイルする際には存在しなければならず、そして妥当な値でなければなりません。

lineno
col_offset
end_lineno
end_col_offset

ast.exprast.stmt のサブクラスのインスタンスは lineno, col_offset, end_lineno, および end_col_offset 属性を持ちます。 linenoend_lineno はソーステキストの範囲を最初と最後の行番号で表し (1 から数え始めるので、最初の行の行番号は 1 となります)、 col_offsetend_col_offset はノードが生成した最初と最後のトークンの UTF-8 バイトオフセットです。 UTF-8 オフセットはパーサが内部で使用するので記録されます。

コンパイラは終了位置を必要としないことに注意してください。このため終了位置は省略可能です。終了位置を示すオフセットは最後のシンボルの 後の位置 になります。例えば一行で書かれた式のソースコードのセグメントは source_line[node.col_offset : node.end_col_offset] により取得できます。

クラス ast.T のコンストラクタは引数を次のように解析します:

  • 位置引数があるとすれば、 T._fields にあるのと同じだけの個数が無ければなりません。これらの引数はそこにある名前を持った属性として割り当てられます。

  • キーワード引数があるとすれば、それらはその名前の属性にその値を割り当てられます。

たとえば、 ast.UnaryOp ノードを生成して属性を埋めるには、次のようにすることができます

node = ast.UnaryOp()
node.op = ast.USub()
node.operand = ast.Constant()
node.operand.value = 5
node.operand.lineno = 0
node.operand.col_offset = 0
node.lineno = 0
node.col_offset = 0

もしくはよりコンパクトにも書けます

node = ast.UnaryOp(ast.USub(), ast.Constant(5, lineno=0, col_offset=0),
                   lineno=0, col_offset=0)

バージョン 3.8 で変更: ast.Constant が全ての定数に使われるようになりました。

バージョン 3.9 で変更: 単純なインデックスはその値で表現され、幅を持つスライスはタプルで表現されます。

バージョン 3.8 で非推奨: Old classes ast.Num, ast.Str, ast.Bytes, ast.NameConstant and ast.Ellipsis are still available, but they will be removed in future Python releases. In the meantime, instantiating them will return an instance of a different class.

バージョン 3.9 で非推奨: Old classes ast.Index and ast.ExtSlice are still available, but they will be removed in future Python releases. In the meantime, instantiating them will return an instance of a different class.

注釈

ここに示されている特定のノードクラスについての記述は、素晴らしい Green Tree Snakes プロジェクトとそのすべての貢献者の成果物をもとにしています。

Root nodes

class ast.Module(body, type_ignores)

A Python module, as with file input. Node type generated by ast.parse() in the default "exec" mode.

body is a list of the module's 文 (Statements).

type_ignores is a list of the module's type ignore comments; see ast.parse() for more details.

>>> print(ast.dump(ast.parse('x = 1'), indent=4))
Module(
    body=[
        Assign(
            targets=[
                Name(id='x', ctx=Store())],
            value=Constant(value=1))],
    type_ignores=[])
class ast.Expression(body)

A single Python expression input. Node type generated by ast.parse() when mode is "eval".

body is a single node, one of the expression types.

>>> print(ast.dump(ast.parse('123', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Constant(value=123))
class ast.Interactive(body)

A single interactive input, like in 対話モード. Node type generated by ast.parse() when mode is "single".

body is a list of statement nodes.

>>> print(ast.dump(ast.parse('x = 1; y = 2', mode='single'), indent=4))
Interactive(
    body=[
        Assign(
            targets=[
                Name(id='x', ctx=Store())],
            value=Constant(value=1)),
        Assign(
            targets=[
                Name(id='y', ctx=Store())],
            value=Constant(value=2))])
class ast.FunctionType(argtypes, returns)

A representation of an old-style type comments for functions, as Python versions prior to 3.5 didn't support PEP 484 annotations. Node type generated by ast.parse() when mode is "func_type".

Such type comments would look like this:

def sum_two_number(a, b):
    # type: (int, int) -> int
    return a + b

argtypes is a list of expression nodes.

returns is a single expression node.

>>> print(ast.dump(ast.parse('(int, str) -> List[int]', mode='func_type'), indent=4))
FunctionType(
    argtypes=[
        Name(id='int', ctx=Load()),
        Name(id='str', ctx=Load())],
    returns=Subscript(
        value=Name(id='List', ctx=Load()),
        slice=Name(id='int', ctx=Load()),
        ctx=Load()))

バージョン 3.8 で追加.

リテラル

class ast.Constant(value)

定数です。 Constant リテラルの value 属性は定数値を表す Python オブジェクトを保持します。定数として表現される値は数値、文字列、または None のような単純な型のほかに、全ての要素が定数であるイミュータブルなコンテナ型 (tuples および frozensets) も設定可能です。

>>> print(ast.dump(ast.parse('123', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Constant(value=123))
class ast.FormattedValue(value, conversion, format_spec)

このノードは f-string における単一の書式指定置換フィールドを表現します。文字列が単一の置換フィールドしか持たず、他に何も含まない場合は、ノードは単独で存在できます。そうでない場合は JoinedStr の一部としてあらわれます。

  • value は式ツリーのノードのいずれか (リテラル、変数、関数呼び出しなど) です。

  • conversion は整数です:

    • -1: 書式指定なし

    • 115: !s 文字列書式指定

    • 114: !r repr 書式指定

    • 97: !a ascii 書式指定

  • format_spec は値の書式指定を表現する JoinedStr ノード、もしくは書式指定がない場合は None です。 conversionformat_spec を同時に設定することができます。

class ast.JoinedStr(values)

FormattedValue ノードと Constant ノードの集まりからなる f-string です。

>>> print(ast.dump(ast.parse('f"sin({a}) is {sin(a):.3}"', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=JoinedStr(
        values=[
            Constant(value='sin('),
            FormattedValue(
                value=Name(id='a', ctx=Load()),
                conversion=-1),
            Constant(value=') is '),
            FormattedValue(
                value=Call(
                    func=Name(id='sin', ctx=Load()),
                    args=[
                        Name(id='a', ctx=Load())],
                    keywords=[]),
                conversion=-1,
                format_spec=JoinedStr(
                    values=[
                        Constant(value='.3')]))]))
class ast.List(elts, ctx)
class ast.Tuple(elts, ctx)

リストまたはタプルをあらわします。 elts は内包する要素を表現するノードのリストを保持します。 ctx はコンテナが代入のターゲットである場合 (たとえば (x,y)=something のような場合) は Store であり、そうでない場合は Load です。

>>> print(ast.dump(ast.parse('[1, 2, 3]', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=List(
        elts=[
            Constant(value=1),
            Constant(value=2),
            Constant(value=3)],
        ctx=Load()))
>>> print(ast.dump(ast.parse('(1, 2, 3)', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Tuple(
        elts=[
            Constant(value=1),
            Constant(value=2),
            Constant(value=3)],
        ctx=Load()))
class ast.Set(elts)

集合 (set) をあらわします。 elts は集合の各要素を表現するノードのリストを保持します。

>>> print(ast.dump(ast.parse('{1, 2, 3}', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Set(
        elts=[
            Constant(value=1),
            Constant(value=2),
            Constant(value=3)]))
class ast.Dict(keys, values)

辞書をあらわします。 keysvalues はそれぞれキーと値のノードのリスト を順序が一致した形で (それぞれ dictionary.keys()dictionary.values() を呼び出したときに返される順序で) 保持します。

辞書リテラルを使って辞書を展開した場合、展開された式ツリーにおいて辞書は values リストに入り、 keys の対応する位置には None が入ります。

>>> print(ast.dump(ast.parse('{"a":1, **d}', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Dict(
        keys=[
            Constant(value='a'),
            None],
        values=[
            Constant(value=1),
            Name(id='d', ctx=Load())]))

変数

class ast.Name(id, ctx)

変数名をあらわします。 id は変数名を文字列で保持し、 ctx は以下に示す型のいずれかです。

class ast.Load
class ast.Store
class ast.Del

変数の参照は変数の値をロードするか、新しい値を割り当てるか、または値を削除するために使うことができます。変数の参照はこれら3つの場合を区別するためのコンテキストによって与えられます。

>>> print(ast.dump(ast.parse('a'), indent=4))
Module(
    body=[
        Expr(
            value=Name(id='a', ctx=Load()))],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('a = 1'), indent=4))
Module(
    body=[
        Assign(
            targets=[
                Name(id='a', ctx=Store())],
            value=Constant(value=1))],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('del a'), indent=4))
Module(
    body=[
        Delete(
            targets=[
                Name(id='a', ctx=Del())])],
    type_ignores=[])
class ast.Starred(value, ctx)

*var 形式の変数の参照をあらわします。 value は変数、典型的には Name ノード、を保持します。この型は *args を伴う関数呼び出しノード Call を構築する際に使用します。

>>> print(ast.dump(ast.parse('a, *b = it'), indent=4))
Module(
    body=[
        Assign(
            targets=[
                Tuple(
                    elts=[
                        Name(id='a', ctx=Store()),
                        Starred(
                            value=Name(id='b', ctx=Store()),
                            ctx=Store())],
                    ctx=Store())],
            value=Name(id='it', ctx=Load()))],
    type_ignores=[])

式 (expression)

class ast.Expr(value)

関数呼び出しのような式がそれ自身で文となり、戻り値が使われないかまたは保存されないとき、その式はこのコンテナでラップされます。 value はこの節で説明する他のノード、 Constant ノード、 Name ノード、 Lambda ノード Yield ノードまたは YieldFrom ノードのいずれかを保持します。

>>> print(ast.dump(ast.parse('-a'), indent=4))
Module(
    body=[
        Expr(
            value=UnaryOp(
                op=USub(),
                operand=Name(id='a', ctx=Load())))],
    type_ignores=[])
class ast.UnaryOp(op, operand)

単項演算をあらわします。 op は演算子で、 operand は任意の式ツリーのノードです。

class ast.UAdd
class ast.USub
class ast.Not
class ast.Invert

単項演算の演算子をあらわします。 Not は論理否定キーワード not であり、 Invert はビット反転演算子 ~ です。

>>> print(ast.dump(ast.parse('not x', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=UnaryOp(
        op=Not(),
        operand=Name(id='x', ctx=Load())))
class ast.BinOp(left, op, right)

(加算や減算のような) 二項演算をあらわします。 op は演算子、 leftright は任意の式ツリーのノードです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('x + y', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=BinOp(
        left=Name(id='x', ctx=Load()),
        op=Add(),
        right=Name(id='y', ctx=Load())))
class ast.Add
class ast.Sub
class ast.Mult
class ast.Div
class ast.FloorDiv
class ast.Mod
class ast.Pow
class ast.LShift
class ast.RShift
class ast.BitOr
class ast.BitXor
class ast.BitAnd
class ast.MatMult

二項演算の演算子をあらわします。

class ast.BoolOp(op, values)

'or' や 'and' のような論理演算をあらわします。 opOr または And です。 values は必要な値のリストです。 a or b or c のように同じ演算子を使う連続した演算は、複数の値を持った単一のノードとして表現されます。

not は単項演算 UnaryOp のため、ここには含まれません。

>>> print(ast.dump(ast.parse('x or y', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=BoolOp(
        op=Or(),
        values=[
            Name(id='x', ctx=Load()),
            Name(id='y', ctx=Load())]))
class ast.And
class ast.Or

論理演算の演算子をあらわします。

class ast.Compare(left, ops, comparators)

2つ以上の値の比較をあらわします。 left 比較の中の最初の値、ops は演算子のリスト、 comparators は2つ目以降の値のリストです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('1 <= a < 10', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Compare(
        left=Constant(value=1),
        ops=[
            LtE(),
            Lt()],
        comparators=[
            Name(id='a', ctx=Load()),
            Constant(value=10)]))
class ast.Eq
class ast.NotEq
class ast.Lt
class ast.LtE
class ast.Gt
class ast.GtE
class ast.Is
class ast.IsNot
class ast.In
class ast.NotIn

比較演算の演算子をあらわします。

class ast.Call(func, args, keywords)

関数呼び出しをあらわします。 func は関数で、多くの場合 Name または Attribute のオブジェクトです。 関数呼び出しの引数:

  • args は位置引数のリストを保持します。

  • keywords holds a list of keyword objects representing arguments passed by keyword.

When creating a Call node, args and keywords are required, but they can be empty lists.

>>> print(ast.dump(ast.parse('func(a, b=c, *d, **e)', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Call(
        func=Name(id='func', ctx=Load()),
        args=[
            Name(id='a', ctx=Load()),
            Starred(
                value=Name(id='d', ctx=Load()),
                ctx=Load())],
        keywords=[
            keyword(
                arg='b',
                value=Name(id='c', ctx=Load())),
            keyword(
                value=Name(id='e', ctx=Load()))]))
class ast.keyword(arg, value)

関数呼び出しまたはクラス定義のキーワード引数をあらわします。 arg はパラメータ名をあらわす文字列、 value は引数に渡す値をあらわすノードです。

class ast.IfExp(test, body, orelse)

a if b else c のような式をあらわします。各フィールドは単一のノードを保持します。以下の例では、3つの式ノードはすべて Name ノードです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('a if b else c', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=IfExp(
        test=Name(id='b', ctx=Load()),
        body=Name(id='a', ctx=Load()),
        orelse=Name(id='c', ctx=Load())))
class ast.Attribute(value, attr, ctx)

たとえば d.keys のような属性へのアクセスです。 value はノードで、典型的には Name です。 attr は属性名を与える生の文字列で、 ctx はその属性がどのように振る舞うかに応じて LoadStore または Del のいずれかです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('snake.colour', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Attribute(
        value=Name(id='snake', ctx=Load()),
        attr='colour',
        ctx=Load()))
class ast.NamedExpr(target, value)

代入式です。この AST ノードは代入式演算子(ウォルラス演算子、または「セイウチ演算子」としても知られています)によって生成されます。第一引数が複数のノードであってもよい Assign ノードと異なり、このノードの場合は targetvalue の両方が単一のノードでなければなりません。

>>> print(ast.dump(ast.parse('(x := 4)', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=NamedExpr(
        target=Name(id='x', ctx=Store()),
        value=Constant(value=4)))

バージョン 3.8 で追加.

配列要素の参照 (Subscripting)

class ast.Subscript(value, slice, ctx)

l[1] のような配列要素の参照をあらわします。 value は参照元のオブジェクトです (通常シーケンス型またはマッピング型)。 slice はインデックス、スライス、またはキーです。 Slice を含む Tuple でもかまいません。 ctx は要素の参照により実行されるアクションに応じて LoadStore または Del のいずれかです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('l[1:2, 3]', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Subscript(
        value=Name(id='l', ctx=Load()),
        slice=Tuple(
            elts=[
                Slice(
                    lower=Constant(value=1),
                    upper=Constant(value=2)),
                Constant(value=3)],
            ctx=Load()),
        ctx=Load()))
class ast.Slice(lower, upper, step)

基本的なスライス操作 (lower:upperlower:upper:step の形式) をあらわします。 Subscriptslice フィールドでの直接指定か、または Tuple の要素として指定する場合のみ利用可能です。

>>> print(ast.dump(ast.parse('l[1:2]', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=Subscript(
        value=Name(id='l', ctx=Load()),
        slice=Slice(
            lower=Constant(value=1),
            upper=Constant(value=2)),
        ctx=Load()))

内包表記 (Comprehension)

class ast.ListComp(elt, generators)
class ast.SetComp(elt, generators)
class ast.GeneratorExp(elt, generators)
class ast.DictComp(key, value, generators)

リストや集合の内包表記、ジェネレータ、および辞書の内包表記です。 elt (または keyvalue) は各要素として評価される部品をあらわす単一のノードです。

generatorscomprehension ノードのリストです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('[x for x in numbers]', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=ListComp(
        elt=Name(id='x', ctx=Load()),
        generators=[
            comprehension(
                target=Name(id='x', ctx=Store()),
                iter=Name(id='numbers', ctx=Load()),
                ifs=[],
                is_async=0)]))
>>> print(ast.dump(ast.parse('{x: x**2 for x in numbers}', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=DictComp(
        key=Name(id='x', ctx=Load()),
        value=BinOp(
            left=Name(id='x', ctx=Load()),
            op=Pow(),
            right=Constant(value=2)),
        generators=[
            comprehension(
                target=Name(id='x', ctx=Store()),
                iter=Name(id='numbers', ctx=Load()),
                ifs=[],
                is_async=0)]))
>>> print(ast.dump(ast.parse('{x for x in numbers}', mode='eval'), indent=4))
Expression(
    body=SetComp(
        elt=Name(id='x', ctx=Load()),
        generators=[
            comprehension(
                target=Name(id='x', ctx=Store()),
                iter=Name(id='numbers', ctx=Load()),
                ifs=[],
                is_async=0)]))
class ast.comprehension(target, iter, ifs, is_async)

内包表記におけるひとつの for 節をあらわします。 target は各要素への参照です - 典型的には Name または Tuple ノードです。 iter はイテレートする対象のオブジェクトです。 ifs は条件節のリストです: 各 for 節は複数の ifs を持つことができます。

is_async は内包表記が非同期であることを示します (async forfor の代わりに使います)。値は整数です (0 または 1)。

>>> print(ast.dump(ast.parse('[ord(c) for line in file for c in line]', mode='eval'),
...                indent=4)) # Multiple comprehensions in one.
Expression(
    body=ListComp(
        elt=Call(
            func=Name(id='ord', ctx=Load()),
            args=[
                Name(id='c', ctx=Load())],
            keywords=[]),
        generators=[
            comprehension(
                target=Name(id='line', ctx=Store()),
                iter=Name(id='file', ctx=Load()),
                ifs=[],
                is_async=0),
            comprehension(
                target=Name(id='c', ctx=Store()),
                iter=Name(id='line', ctx=Load()),
                ifs=[],
                is_async=0)]))

>>> print(ast.dump(ast.parse('(n**2 for n in it if n>5 if n<10)', mode='eval'),
...                indent=4)) # generator comprehension
Expression(
    body=GeneratorExp(
        elt=BinOp(
            left=Name(id='n', ctx=Load()),
            op=Pow(),
            right=Constant(value=2)),
        generators=[
            comprehension(
                target=Name(id='n', ctx=Store()),
                iter=Name(id='it', ctx=Load()),
                ifs=[
                    Compare(
                        left=Name(id='n', ctx=Load()),
                        ops=[
                            Gt()],
                        comparators=[
                            Constant(value=5)]),
                    Compare(
                        left=Name(id='n', ctx=Load()),
                        ops=[
                            Lt()],
                        comparators=[
                            Constant(value=10)])],
                is_async=0)]))

>>> print(ast.dump(ast.parse('[i async for i in soc]', mode='eval'),
...                indent=4)) # Async comprehension
Expression(
    body=ListComp(
        elt=Name(id='i', ctx=Load()),
        generators=[
            comprehension(
                target=Name(id='i', ctx=Store()),
                iter=Name(id='soc', ctx=Load()),
                ifs=[],
                is_async=1)]))

文 (Statements)

class ast.Assign(targets, value, type_comment)

代入です。 targets はノードのリスト、 value は単一のノードです。

targets の複数のノードは、それぞれに対して同じ値を代入することをあらわします。分割代入は targets 内に Tuple または List を置くことで表現されます。

type_comment

type_comment はコメントとして型アノテーションをあらわすオプション文字列です。

>>> print(ast.dump(ast.parse('a = b = 1'), indent=4)) # Multiple assignment
Module(
    body=[
        Assign(
            targets=[
                Name(id='a', ctx=Store()),
                Name(id='b', ctx=Store())],
            value=Constant(value=1))],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('a,b = c'), indent=4)) # Unpacking
Module(
    body=[
        Assign(
            targets=[
                Tuple(
                    elts=[
                        Name(id='a', ctx=Store()),
                        Name(id='b', ctx=Store())],
                    ctx=Store())],
            value=Name(id='c', ctx=Load()))],
    type_ignores=[])
class ast.AnnAssign(target, annotation, value, simple)

型アノテーションを伴う代入です。 target は単一のノードで、 Name, Attribute または Subscript のいずれかです。 annotationConstantName node のようなアノテーションです。 value はオプションで、代入する値を単一のノードであらわしたものです。 simple 真偽値と解釈される整数で、 targetName ノードが丸かっこに囲まれておらず、したがって式ではなく純粋な名前である場合に True を設定します。

>>> print(ast.dump(ast.parse('c: int'), indent=4))
Module(
    body=[
        AnnAssign(
            target=Name(id='c', ctx=Store()),
            annotation=Name(id='int', ctx=Load()),
            simple=1)],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('(a): int = 1'), indent=4)) # Annotation with parenthesis
Module(
    body=[
        AnnAssign(
            target=Name(id='a', ctx=Store()),
            annotation=Name(id='int', ctx=Load()),
            value=Constant(value=1),
            simple=0)],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('a.b: int'), indent=4)) # Attribute annotation
Module(
    body=[
        AnnAssign(
            target=Attribute(
                value=Name(id='a', ctx=Load()),
                attr='b',
                ctx=Store()),
            annotation=Name(id='int', ctx=Load()),
            simple=0)],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('a[1]: int'), indent=4)) # Subscript annotation
Module(
    body=[
        AnnAssign(
            target=Subscript(
                value=Name(id='a', ctx=Load()),
                slice=Constant(value=1),
                ctx=Store()),
            annotation=Name(id='int', ctx=Load()),
            simple=0)],
    type_ignores=[])
class ast.AugAssign(target, op, value)

a += 1 のような累積代入をあらわします。下記の例では、 target は (Store コンテキストを伴う) x のための Name ノード、 opAdd 演算子、そして value は定数1をあらわす Constant ノードです。

Assign と異なり、 target 属性は class TupleList であってはいけません。

>>> print(ast.dump(ast.parse('x += 2'), indent=4))
Module(
    body=[
        AugAssign(
            target=Name(id='x', ctx=Store()),
            op=Add(),
            value=Constant(value=2))],
    type_ignores=[])
class ast.Raise(exc, cause)

raise 文をあらわします。 exc は送出される例外オブジェクトで、通常は Call または Name、 もしくは単独の raise では None を指定します。 cause はオプションで、 raise x from yy にあたります。

>>> print(ast.dump(ast.parse('raise x from y'), indent=4))
Module(
    body=[
        Raise(
            exc=Name(id='x', ctx=Load()),
            cause=Name(id='y', ctx=Load()))],
    type_ignores=[])
class ast.Assert(test, msg)

アサーションです。 testCompare ノードなどのような条件を保持します。 msg は失敗した時のメッセージを保持します。

>>> print(ast.dump(ast.parse('assert x,y'), indent=4))
Module(
    body=[
        Assert(
            test=Name(id='x', ctx=Load()),
            msg=Name(id='y', ctx=Load()))],
    type_ignores=[])
class ast.Delete(targets)

del 文をあらわします。 targetsName, Attribute, Subscript などのノードのリストです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('del x,y,z'), indent=4))
Module(
    body=[
        Delete(
            targets=[
                Name(id='x', ctx=Del()),
                Name(id='y', ctx=Del()),
                Name(id='z', ctx=Del())])],
    type_ignores=[])
class ast.Pass

pass 文をあらわします。

>>> print(ast.dump(ast.parse('pass'), indent=4))
Module(
    body=[
        Pass()],
    type_ignores=[])
class ast.TypeAlias(name, type_params, value)

A type alias created through the type statement. name is the name of the alias, type_params is a list of type parameters, and value is the value of the type alias.

>>> print(ast.dump(ast.parse('type Alias = int'), indent=4))
Module(
    body=[
        TypeAlias(
            name=Name(id='Alias', ctx=Store()),
            type_params=[],
            value=Name(id='int', ctx=Load()))],
    type_ignores=[])

バージョン 3.12 で追加.

関数またはループの内部でのみ適用可能な他の文は、別のセクションで説明します。

インポート

class ast.Import(names)

インポート文です。 namesalias ノードのリストです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('import x,y,z'), indent=4))
Module(
    body=[
        Import(
            names=[
                alias(name='x'),
                alias(name='y'),
                alias(name='z')])],
    type_ignores=[])
class ast.ImportFrom(module, names, level)

from x import y をあらわします。 module は 'from' でインポートする先頭がドットでないモジュール名をあらわす文字列か、または from . import foo のような構文の場合は None を指定します。 level は相対インポートのレベルを表す整数を保持します (0 は絶対インポートを意味します)。

>>> print(ast.dump(ast.parse('from y import x,y,z'), indent=4))
Module(
    body=[
        ImportFrom(
            module='y',
            names=[
                alias(name='x'),
                alias(name='y'),
                alias(name='z')],
            level=0)],
    type_ignores=[])
class ast.alias(name, asname)

いずれのパラメータも名前をあらわす生の文字列です。 asname は標準の名前を使う場合は None を指定できます。

>>> print(ast.dump(ast.parse('from ..foo.bar import a as b, c'), indent=4))
Module(
    body=[
        ImportFrom(
            module='foo.bar',
            names=[
                alias(name='a', asname='b'),
                alias(name='c')],
            level=2)],
    type_ignores=[])

制御フロー

注釈

else 節のようなオプションの節が存在しない場合は、空のリストとして保存されます。

class ast.If(test, body, orelse)

if 文です。 testCompare ノードなどの単一のノードを保持します。 bodyorelse はそれぞれノードのリストを保持します。

elif 節は AST において固有の表現を持たず、先行する節をあらわすノードの orelse セクションに追加の If ノードとして現れます。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... if x:
...    ...
... elif y:
...    ...
... else:
...    ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        If(
            test=Name(id='x', ctx=Load()),
            body=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))],
            orelse=[
                If(
                    test=Name(id='y', ctx=Load()),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))],
                    orelse=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])
class ast.For(target, iter, body, orelse, type_comment)

A for loop. target holds the variable(s) the loop assigns to, as a single Name, Tuple, List, Attribute or Subscript node. iter holds the item to be looped over, again as a single node. body and orelse contain lists of nodes to execute. Those in orelse are executed if the loop finishes normally, rather than via a break statement.

type_comment

type_comment はコメントとして型アノテーションをあらわすオプション文字列です。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... for x in y:
...     ...
... else:
...     ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        For(
            target=Name(id='x', ctx=Store()),
            iter=Name(id='y', ctx=Load()),
            body=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))],
            orelse=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))])],
    type_ignores=[])
class ast.While(test, body, orelse)

while ループです。 testCompare のような条件をあらわすノードを保持します。

>> print(ast.dump(ast.parse("""
... while x:
...    ...
... else:
...    ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        While(
            test=Name(id='x', ctx=Load()),
            body=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))],
            orelse=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))])],
    type_ignores=[])
class ast.Break
class ast.Continue

break 文および continue 文です。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""\
... for a in b:
...     if a > 5:
...         break
...     else:
...         continue
...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        For(
            target=Name(id='a', ctx=Store()),
            iter=Name(id='b', ctx=Load()),
            body=[
                If(
                    test=Compare(
                        left=Name(id='a', ctx=Load()),
                        ops=[
                            Gt()],
                        comparators=[
                            Constant(value=5)]),
                    body=[
                        Break()],
                    orelse=[
                        Continue()])],
            orelse=[])],
    type_ignores=[])
class ast.Try(body, handlers, orelse, finalbody)

try ブロックです。 ExceptHandler ノードのリストである handlers を除き、全ての属性はそれぞれの節で実行するノードのリストです。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... try:
...    ...
... except Exception:
...    ...
... except OtherException as e:
...    ...
... else:
...    ...
... finally:
...    ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Try(
            body=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))],
            handlers=[
                ExceptHandler(
                    type=Name(id='Exception', ctx=Load()),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))]),
                ExceptHandler(
                    type=Name(id='OtherException', ctx=Load()),
                    name='e',
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])],
            orelse=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))],
            finalbody=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))])],
    type_ignores=[])
class ast.TryStar(body, handlers, orelse, finalbody)

try blocks which are followed by except* clauses. The attributes are the same as for Try but the ExceptHandler nodes in handlers are interpreted as except* blocks rather then except.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... try:
...    ...
... except* Exception:
...    ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        TryStar(
            body=[
                Expr(
                    value=Constant(value=Ellipsis))],
            handlers=[
                ExceptHandler(
                    type=Name(id='Exception', ctx=Load()),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])],
            orelse=[],
            finalbody=[])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.11 で追加.

class ast.ExceptHandler(type, name, body)

単一の except 節をあらわします。 type はこの節にマッチする例外のタイプで、典型的には Name ノードです (None を指定すると全ての例外をキャッチする except: 節をあらわします)。 name は例外オブジェクトを保持する変数の名前をあらわす生の文字列で、 as foo を持たない節の場合は None を指定します。 body はノードのリストです。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""\
... try:
...     a + 1
... except TypeError:
...     pass
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Try(
            body=[
                Expr(
                    value=BinOp(
                        left=Name(id='a', ctx=Load()),
                        op=Add(),
                        right=Constant(value=1)))],
            handlers=[
                ExceptHandler(
                    type=Name(id='TypeError', ctx=Load()),
                    body=[
                        Pass()])],
            orelse=[],
            finalbody=[])],
    type_ignores=[])
class ast.With(items, body, type_comment)

with ブロックです。 itemswithitem ノードのリストで、コンテキストマネージャのリストをあらわします。また body はコンテキスト内にインデントされたブロックです。

type_comment

type_comment はコメントとして型アノテーションをあらわすオプション文字列です。

class ast.withitem(context_expr, optional_vars)

with ブロックにおける単一のコンテキストマネージャをあらわします。 context_expr はコンテキストマネージャで、しばしば Call ノードが設定されます。 optional_varsas foo に相当する Name, Tuple または List のいずれかのノードか、または、この部分が不要な場合は None を設定します。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""\
... with a as b, c as d:
...    something(b, d)
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        With(
            items=[
                withitem(
                    context_expr=Name(id='a', ctx=Load()),
                    optional_vars=Name(id='b', ctx=Store())),
                withitem(
                    context_expr=Name(id='c', ctx=Load()),
                    optional_vars=Name(id='d', ctx=Store()))],
            body=[
                Expr(
                    value=Call(
                        func=Name(id='something', ctx=Load()),
                        args=[
                            Name(id='b', ctx=Load()),
                            Name(id='d', ctx=Load())],
                        keywords=[]))])],
    type_ignores=[])

Pattern matching

class ast.Match(subject, cases)

A match statement. subject holds the subject of the match (the object that is being matched against the cases) and cases contains an iterable of match_case nodes with the different cases.

バージョン 3.10 で追加.

class ast.match_case(pattern, guard, body)

A single case pattern in a match statement. pattern contains the match pattern that the subject will be matched against. Note that the AST nodes produced for patterns differ from those produced for expressions, even when they share the same syntax.

The guard attribute contains an expression that will be evaluated if the pattern matches the subject.

body contains a list of nodes to execute if the pattern matches and the result of evaluating the guard expression is true.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case [x] if x>0:
...         ...
...     case tuple():
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchSequence(
                        patterns=[
                            MatchAs(name='x')]),
                    guard=Compare(
                        left=Name(id='x', ctx=Load()),
                        ops=[
                            Gt()],
                        comparators=[
                            Constant(value=0)]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))]),
                match_case(
                    pattern=MatchClass(
                        cls=Name(id='tuple', ctx=Load()),
                        patterns=[],
                        kwd_attrs=[],
                        kwd_patterns=[]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchValue(value)

A match literal or value pattern that compares by equality. value is an expression node. Permitted value nodes are restricted as described in the match statement documentation. This pattern succeeds if the match subject is equal to the evaluated value.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case "Relevant":
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchValue(
                        value=Constant(value='Relevant')),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchSingleton(value)

A match literal pattern that compares by identity. value is the singleton to be compared against: None, True, or False. This pattern succeeds if the match subject is the given constant.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case None:
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchSingleton(value=None),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchSequence(patterns)

A match sequence pattern. patterns contains the patterns to be matched against the subject elements if the subject is a sequence. Matches a variable length sequence if one of the subpatterns is a MatchStar node, otherwise matches a fixed length sequence.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case [1, 2]:
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchSequence(
                        patterns=[
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=1)),
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=2))]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchStar(name)

Matches the rest of the sequence in a variable length match sequence pattern. If name is not None, a list containing the remaining sequence elements is bound to that name if the overall sequence pattern is successful.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case [1, 2, *rest]:
...         ...
...     case [*_]:
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchSequence(
                        patterns=[
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=1)),
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=2)),
                            MatchStar(name='rest')]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))]),
                match_case(
                    pattern=MatchSequence(
                        patterns=[
                            MatchStar()]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchMapping(keys, patterns, rest)

A match mapping pattern. keys is a sequence of expression nodes. patterns is a corresponding sequence of pattern nodes. rest is an optional name that can be specified to capture the remaining mapping elements. Permitted key expressions are restricted as described in the match statement documentation.

This pattern succeeds if the subject is a mapping, all evaluated key expressions are present in the mapping, and the value corresponding to each key matches the corresponding subpattern. If rest is not None, a dict containing the remaining mapping elements is bound to that name if the overall mapping pattern is successful.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case {1: _, 2: _}:
...         ...
...     case {**rest}:
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchMapping(
                        keys=[
                            Constant(value=1),
                            Constant(value=2)],
                        patterns=[
                            MatchAs(),
                            MatchAs()]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))]),
                match_case(
                    pattern=MatchMapping(keys=[], patterns=[], rest='rest'),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchClass(cls, patterns, kwd_attrs, kwd_patterns)

A match class pattern. cls is an expression giving the nominal class to be matched. patterns is a sequence of pattern nodes to be matched against the class defined sequence of pattern matching attributes. kwd_attrs is a sequence of additional attributes to be matched (specified as keyword arguments in the class pattern), kwd_patterns are the corresponding patterns (specified as keyword values in the class pattern).

This pattern succeeds if the subject is an instance of the nominated class, all positional patterns match the corresponding class-defined attributes, and any specified keyword attributes match their corresponding pattern.

Note: classes may define a property that returns self in order to match a pattern node against the instance being matched. Several builtin types are also matched that way, as described in the match statement documentation.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case Point2D(0, 0):
...         ...
...     case Point3D(x=0, y=0, z=0):
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchClass(
                        cls=Name(id='Point2D', ctx=Load()),
                        patterns=[
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=0)),
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=0))],
                        kwd_attrs=[],
                        kwd_patterns=[]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))]),
                match_case(
                    pattern=MatchClass(
                        cls=Name(id='Point3D', ctx=Load()),
                        patterns=[],
                        kwd_attrs=[
                            'x',
                            'y',
                            'z'],
                        kwd_patterns=[
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=0)),
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=0)),
                            MatchValue(
                                value=Constant(value=0))]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchAs(pattern, name)

A match "as-pattern", capture pattern or wildcard pattern. pattern contains the match pattern that the subject will be matched against. If the pattern is None, the node represents a capture pattern (i.e a bare name) and will always succeed.

The name attribute contains the name that will be bound if the pattern is successful. If name is None, pattern must also be None and the node represents the wildcard pattern.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case [x] as y:
...         ...
...     case _:
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchAs(
                        pattern=MatchSequence(
                            patterns=[
                                MatchAs(name='x')]),
                        name='y'),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))]),
                match_case(
                    pattern=MatchAs(),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

class ast.MatchOr(patterns)

A match "or-pattern". An or-pattern matches each of its subpatterns in turn to the subject, until one succeeds. The or-pattern is then deemed to succeed. If none of the subpatterns succeed the or-pattern fails. The patterns attribute contains a list of match pattern nodes that will be matched against the subject.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""
... match x:
...     case [x] | (y):
...         ...
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        Match(
            subject=Name(id='x', ctx=Load()),
            cases=[
                match_case(
                    pattern=MatchOr(
                        patterns=[
                            MatchSequence(
                                patterns=[
                                    MatchAs(name='x')]),
                            MatchAs(name='y')]),
                    body=[
                        Expr(
                            value=Constant(value=Ellipsis))])])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.10 で追加.

Type parameters

Type parameters can exist on classes, functions, and type aliases.

class ast.TypeVar(name, bound)

A typing.TypeVar. name is the name of the type variable. bound is the bound or constraints, if any. If bound is a Tuple, it represents constraints; otherwise it represents the bound.

>>> print(ast.dump(ast.parse("type Alias[T: int] = list[T]"), indent=4))
Module(
    body=[
        TypeAlias(
            name=Name(id='Alias', ctx=Store()),
            type_params=[
                TypeVar(
                    name='T',
                    bound=Name(id='int', ctx=Load()))],
            value=Subscript(
                value=Name(id='list', ctx=Load()),
                slice=Name(id='T', ctx=Load()),
                ctx=Load()))],
    type_ignores=[])

バージョン 3.12 で追加.

class ast.ParamSpec(name)

A typing.ParamSpec. name is the name of the parameter specification.

>>> print(ast.dump(ast.parse("type Alias[**P] = Callable[P, int]"), indent=4))
Module(
    body=[
        TypeAlias(
            name=Name(id='Alias', ctx=Store()),
            type_params=[
                ParamSpec(name='P')],
            value=Subscript(
                value=Name(id='Callable', ctx=Load()),
                slice=Tuple(
                    elts=[
                        Name(id='P', ctx=Load()),
                        Name(id='int', ctx=Load())],
                    ctx=Load()),
                ctx=Load()))],
    type_ignores=[])

バージョン 3.12 で追加.

class ast.TypeVarTuple(name)

A typing.TypeVarTuple. name is the name of the type variable tuple.

>>> print(ast.dump(ast.parse("type Alias[*Ts] = tuple[*Ts]"), indent=4))
Module(
    body=[
        TypeAlias(
            name=Name(id='Alias', ctx=Store()),
            type_params=[
                TypeVarTuple(name='Ts')],
            value=Subscript(
                value=Name(id='tuple', ctx=Load()),
                slice=Tuple(
                    elts=[
                        Starred(
                            value=Name(id='Ts', ctx=Load()),
                            ctx=Load())],
                    ctx=Load()),
                ctx=Load()))],
    type_ignores=[])

バージョン 3.12 で追加.

関数およびクラス定義

class ast.FunctionDef(name, args, body, decorator_list, returns, type_comment, type_params)

関数定義です。

  • name は関数名をあらわす生の文字列です。

  • args は引数をあらわす arguments ノードです。

  • body は関数の本体をあらわすノードのリストです。

  • decorator_list は関数に適用されるデコレータのリストで、外側のデコレータがリストの先頭に保存されます (すなわち、リストの先頭にあるデコレータが最後に適用されます)。

  • returns は戻り値に対する注釈です。

  • type_params is a list of type parameters.

type_comment

type_comment はコメントとして型アノテーションをあらわすオプション文字列です。

バージョン 3.12 で変更: Added type_params.

class ast.Lambda(args, body)

lambda は式の中で使うことができる最小限の関数定義です。 FunctionDef ノードと異なり、 body は単一のノードとなります。

>>> print(ast.dump(ast.parse('lambda x,y: ...'), indent=4))
Module(
    body=[
        Expr(
            value=Lambda(
                args=arguments(
                    posonlyargs=[],
                    args=[
                        arg(arg='x'),
                        arg(arg='y')],
                    kwonlyargs=[],
                    kw_defaults=[],
                    defaults=[]),
                body=Constant(value=Ellipsis)))],
    type_ignores=[])
class ast.arguments(posonlyargs, args, vararg, kwonlyargs, kw_defaults, kwarg, defaults)

関数の引数

  • posonlyargs, args および kwonlyargs はそれぞれ arg ノードのリストです。

  • varargkwarg はそれぞれ単一の arg ノードで、 *args, **kwargs パラメータに相当します。

  • kw_defaults はキーワード専用引数に対するデフォルト値のリストです。値が None の場合、対応する引数は必須となります。

  • defaults は位置引数として渡すことのできる引数に対するデフォルト値のリストです。デフォルト値の数nが位置引数の数より少ない場合、それらは最後のn個の引数に割り当てられます。

class ast.arg(arg, annotation, type_comment)

A single argument in a list. arg is a raw string of the argument name; annotation is its annotation, such as a Name node.

type_comment

type_comment はコメントとして型アノテーションをあらわすオプション文字列です。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""\
... @decorator1
... @decorator2
... def f(a: 'annotation', b=1, c=2, *d, e, f=3, **g) -> 'return annotation':
...     pass
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        FunctionDef(
            name='f',
            args=arguments(
                posonlyargs=[],
                args=[
                    arg(
                        arg='a',
                        annotation=Constant(value='annotation')),
                    arg(arg='b'),
                    arg(arg='c')],
                vararg=arg(arg='d'),
                kwonlyargs=[
                    arg(arg='e'),
                    arg(arg='f')],
                kw_defaults=[
                    None,
                    Constant(value=3)],
                kwarg=arg(arg='g'),
                defaults=[
                    Constant(value=1),
                    Constant(value=2)]),
            body=[
                Pass()],
            decorator_list=[
                Name(id='decorator1', ctx=Load()),
                Name(id='decorator2', ctx=Load())],
            returns=Constant(value='return annotation'),
            type_params=[])],
    type_ignores=[])
class ast.Return(value)

return 文です。

>>> print(ast.dump(ast.parse('return 4'), indent=4))
Module(
    body=[
        Return(
            value=Constant(value=4))],
    type_ignores=[])
class ast.Yield(value)
class ast.YieldFrom(value)

yield または yield from 式をあらわします。これらは式なので、送り返される値が使われない場合は Expr ノードでラップされなければなりません。

>>> print(ast.dump(ast.parse('yield x'), indent=4))
Module(
    body=[
        Expr(
            value=Yield(
                value=Name(id='x', ctx=Load())))],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('yield from x'), indent=4))
Module(
    body=[
        Expr(
            value=YieldFrom(
                value=Name(id='x', ctx=Load())))],
    type_ignores=[])
class ast.Global(names)
class ast.Nonlocal(names)

global および nonlocal 文です。 names は生の文字列のリストです。

>>> print(ast.dump(ast.parse('global x,y,z'), indent=4))
Module(
    body=[
        Global(
            names=[
                'x',
                'y',
                'z'])],
    type_ignores=[])

>>> print(ast.dump(ast.parse('nonlocal x,y,z'), indent=4))
Module(
    body=[
        Nonlocal(
            names=[
                'x',
                'y',
                'z'])],
    type_ignores=[])
class ast.ClassDef(name, bases, keywords, body, decorator_list, type_params)

クラス定義です。

  • name はクラス名をあらわす生の文字列です。

  • bases は明示的に指定された基底クラスをあらわすノードのリストです。

  • keywords is a list of keyword nodes, principally for 'metaclass'. Other keywords will be passed to the metaclass, as per PEP-3115.

  • body はクラス定義に含まれるコードをあらわすノードのリストです。

  • decorator_list はノードのリストで、関数定義 FunctionDef の場合と同様に解釈されます。

  • type_params is a list of type parameters.

>>> print(ast.dump(ast.parse("""\
... @decorator1
... @decorator2
... class Foo(base1, base2, metaclass=meta):
...     pass
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        ClassDef(
            name='Foo',
            bases=[
                Name(id='base1', ctx=Load()),
                Name(id='base2', ctx=Load())],
            keywords=[
                keyword(
                    arg='metaclass',
                    value=Name(id='meta', ctx=Load()))],
            body=[
                Pass()],
            decorator_list=[
                Name(id='decorator1', ctx=Load()),
                Name(id='decorator2', ctx=Load())],
            type_params=[])],
    type_ignores=[])

バージョン 3.12 で変更: Added type_params.

async と await

class ast.AsyncFunctionDef(name, args, body, decorator_list, returns, type_comment, type_params)

async def 形式の関数定義です。通常の関数定義 FunctionDef と同じフィールドを持ちます。

バージョン 3.12 で変更: Added type_params.

class ast.Await(value)

await 式をあらわします。 value は待ち受ける値です。 AsyncFunctionDef の本体 (body) の中でのみ有効です。

>>> print(ast.dump(ast.parse("""\
... async def f():
...     await other_func()
... """), indent=4))
Module(
    body=[
        AsyncFunctionDef(
            name='f',
            args=arguments(
                posonlyargs=[],
                args=[],
                kwonlyargs=[],
                kw_defaults=[],
                defaults=[]),
            body=[
                Expr(
                    value=Await(
                        value=Call(
                            func=Name(id='other_func', ctx=Load()),
                            args=[],
                            keywords=[])))],
            decorator_list=[],
            type_params=[])],
    type_ignores=[])
class ast.AsyncFor(target, iter, body, orelse, type_comment)
class ast.AsyncWith(items, body, type_comment)

async for ループと async with コンテキストマネージャです。それぞれ For および With と同じフィールドを持ちます。 AsyncFunctionDef の本体 (body) の中でのみ有効です。

注釈

文字列が ast.parse() によってパースされたとき、戻り値のツリーに含まれる演算子ノード (ast.operator, ast.unaryop, ast.cmpop, ast.boolop および ast.expr_context のサブクラス) はシングルトンです。したがっていずれかの演算子ノードを変更すると、その変更は他の全ての同じ値 (たとえば ast.Add ノードを変更した場合はその他全ての ast.Add ノード) に反映されます。

ast ヘルパー

ノード・クラスの他に、 ast モジュールは以下のような抽象構文木をトラバースするためのユーティリティ関数やクラスも定義しています:

ast.parse(source, filename='<unknown>', mode='exec', *, type_comments=False, feature_version=None, optimize=-1)

Parse the source into an AST node. Equivalent to compile(source, filename, mode, flags=FLAGS_VALUE, optimize=optimize), where FLAGS_VALUE is ast.PyCF_ONLY_AST if optimize <= 0 and ast.PyCF_OPTIMIZED_AST otherwise.

type_comments=True が与えられると、パーサは PEP 484 および PEP 526 で規定された型コメントをチェックし、返すように修正されます。これは ast.PyCF_TYPE_COMMENTS を追加したフラグを compile() に渡すことと等価です。パーサは不適切な場所に配置された型コメントに対してシンタックスエラーをレポートします。 このフラグがない場合、型コメントは無視されて AST ノードの type_comment フィールドは常に None になります。さらに、 # type: ignore コメントの位置は Moduletype_ignores 属性として返されます (それ以外の場合は常に空のリストになります)。

さらに mode'func_type' の場合、入力構文は、たとえば (str, int) -> List[str] のような PEP 484 の "シグネチャ型コメント (signature type comments)" に対応するように修正されます。

Also, setting feature_version to a tuple (major, minor) will attempt to parse using that Python version's grammar. Currently major must equal to 3. For example, setting feature_version=(3, 4) will allow the use of async and await as variable names. The lowest supported version is (3, 7); the highest is sys.version_info[0:2].

If source contains a null character ('0'), ValueError is raised.

警告

Note that successfully parsing source code into an AST object doesn't guarantee that the source code provided is valid Python code that can be executed as the compilation step can raise further SyntaxError exceptions. For instance, the source return 42 generates a valid AST node for a return statement, but it cannot be compiled alone (it needs to be inside a function node).

In particular, ast.parse() won't do any scoping checks, which the compilation step does.

警告

十分に大きい文字列や複雑な文字列によって Python の抽象構文木コンパイラのスタックの深さの限界を越えることで、 Python インタプリタをクラッシュさせることができます。

バージョン 3.8 で変更: type_commentsmode='func_type'feature_version が追加されました。

バージョン 3.13 で変更: The minimum supported version for feature_version is now (3, 7). The optimize argument was added.

ast.unparse(ast_obj)

ast.AST オブジェクトを逆に構文解析して、 ast.parse() が元の ast.AST と等価なオブジェクトを生成できるような文字列を生成します。

警告

生成されたコード文字列は、生成元のコードである ast.AST オブジェクトと必ずしも等価であるとは限りません (定数タプルや frozenset などに対するコンパイラ最適化なしのコードです)。

警告

非常に複雑な式を逆構文解析すると RecursionError となることがあります。

バージョン 3.9 で追加.

ast.literal_eval(node_or_string)

Python のリテラルやコンテナ表現のみを含む式ノードまたは文字列を評価します。与えられる文字列またはノードは次の Python リテラル構造のみからなるものに限られます: 文字列、バイト列、数、タプル、リスト、辞書、集合、ブール値、NoneEllipsis

この関数は Python の式を含んだ文字列を、値自身を解析することなしに評価するのに使えます。この関数は、例えば演算や添え字を含んだ任意の複雑な表現を評価するのには使えません。

This function had been documented as "safe" in the past without defining what that meant. That was misleading. This is specifically designed not to execute Python code, unlike the more general eval(). There is no namespace, no name lookups, or ability to call out. But it is not free from attack: A relatively small input can lead to memory exhaustion or to C stack exhaustion, crashing the process. There is also the possibility for excessive CPU consumption denial of service on some inputs. Calling it on untrusted data is thus not recommended.

警告

Python の抽象構文木コンパイラのスタックの深さの限界を越えることで、 Python インタプリタをクラッシュさせる可能性があります。

It can raise ValueError, TypeError, SyntaxError, MemoryError and RecursionError depending on the malformed input.

バージョン 3.2 で変更: バイト列リテラルと集合リテラルが受け取れるようになりました。

バージョン 3.9 で変更: 'set()' による空の集合の生成をサポートするようになりました。

バージョン 3.10 で変更: For string inputs, leading spaces and tabs are now stripped.

ast.get_docstring(node, clean=True)

与えられた node (これは FunctionDef, AsyncFunctionDef, ClassDef, Module のいずれかのノードでなければなりません) のドキュメント文字列を返します。もしドキュメント文字列が無ければ None を返します。 clean が真ならば、ドキュメント文字列のインデントを inspect.cleandoc() を用いて一掃します。

バージョン 3.5 で変更: AsyncFunctionDef がサポートされました。

ast.get_source_segment(source, node, *, padded=False)

Get source code segment of the source that generated node. If some location information (lineno, end_lineno, col_offset, or end_col_offset) is missing, return None.

paddedTrue の場合、複数行にわたる文の最初の行が元の位置に一致するように空白文字でパディングされます。

バージョン 3.8 で追加.

ast.fix_missing_locations(node)

When you compile a node tree with compile(), the compiler expects lineno and col_offset attributes for every node that supports them. This is rather tedious to fill in for generated nodes, so this helper adds these attributes recursively where not already set, by setting them to the values of the parent node. It works recursively starting at node.

ast.increment_lineno(node, n=1)

node で始まるツリー内の各ノードの行番号と終了行番号を n ずつ増やします。これはファイルの中で別の場所に "コードを移動する" ときに便利です。

ast.copy_location(new_node, old_node)

Copy source location (lineno, col_offset, end_lineno, and end_col_offset) from old_node to new_node if possible, and return new_node.

ast.iter_fields(node)

node にある node._fields のそれぞれのフィールドを (フィールド名, 値) のタプルとして yield します。

ast.iter_child_nodes(node)

node の直接の子ノード全てを yield します。すなわち、yield されるのは、ノードであるような全てのフィールドおよびノードのリストであるようなフィールドの全てのアイテムです。

ast.walk(node)

node の全ての子孫ノード(node 自体を含む)を再帰的に yield します。順番は決められていません。この関数はノードをその場で変更するだけで文脈を気にしないような場合に便利です。

class ast.NodeVisitor

抽象構文木を渡り歩いてビジター関数を見つけたノードごとに呼び出すノード・ビジターの基底クラスです。この関数は visit() メソッドに送られる値を返してもかまいません。

このクラスはビジター・メソッドを付け加えたサブクラスを派生させることを意図しています。

visit(node)

ノードを訪れます。デフォルトの実装では self.visit_classname というメソッド (ここで classname はノードのクラス名です) を呼び出すか、そのメソッドがなければ generic_visit() を呼び出します。

generic_visit(node)

このビジターはノードの全ての子について visit() を呼び出します。

注意して欲しいのは、専用のビジター・メソッドを具えたノードの子ノードは、このビジターが generic_visit() を呼び出すかそれ自身で子ノードを訪れない限り訪れられないということです。

visit_Constant(node)

Handles all constant nodes.

トラバースの途中でノードを変化させたいならば NodeVisitor を使ってはいけません。そうした目的のために変更を許す特別なビジター (NodeTransformer) があります。

バージョン 3.8 で非推奨: Methods visit_Num(), visit_Str(), visit_Bytes(), visit_NameConstant() and visit_Ellipsis() are deprecated now and will not be called in future Python versions. Add the visit_Constant() method to handle all constant nodes.

class ast.NodeTransformer

NodeVisitor のサブクラスで抽象構文木を渡り歩きながらノードを変更することを許すものです。

NodeTransformer は抽象構文木(AST)を渡り歩き、ビジター・メソッドの戻り値を使って古いノードを置き換えたり削除したりします。ビジター・メソッドの戻り値が None ならば、ノードはその場から取り去られ、そうでなければ戻り値で置き換えられます。置き換えない場合は戻り値が元のノードそのものであってもかまいません。

それでは例を示しましょう。Name (たとえば foo) を見つけるたび全て data['foo'] に書き換える変換器 (transformer) です:

class RewriteName(NodeTransformer):

    def visit_Name(self, node):
        return Subscript(
            value=Name(id='data', ctx=Load()),
            slice=Constant(value=node.id),
            ctx=node.ctx
        )

Keep in mind that if the node you're operating on has child nodes you must either transform the child nodes yourself or call the generic_visit() method for the node first.

文のコレクションであるようなノード (全ての文のノードが当てはまります) に対して、このビジターは単独のノードではなくノードのリストを返すかもしれません。

If NodeTransformer introduces new nodes (that weren't part of original tree) without giving them location information (such as lineno), fix_missing_locations() should be called with the new sub-tree to recalculate the location information:

tree = ast.parse('foo', mode='eval')
new_tree = fix_missing_locations(RewriteName().visit(tree))

たいてい、変換器の使い方は次のようになります:

node = YourTransformer().visit(node)
ast.dump(node, annotate_fields=True, include_attributes=False, *, indent=None)

node 内のツリーのフォーマットされたダンプを返します。主な使い道はデバッグです。 annotate_fields が true の場合 (デフォルト)、返される文字列はフィールドの名前と値を示します。 annotate_fields が false の場合、あいまいさのないフィールド名を省略することにより、結果文字列はよりコンパクトになります。行番号や列オフセットのような属性はデフォルトではダンプされません。これが必要であれば、 include_attributes を true にすると表示できます。

indent が非負の整数または文字列の場合、ツリーは指定されたインデントレベルで整形されて出力されます (pretty-printed)。インデントレベルがゼロ、負の数、または "" の場合は改行だけを挿入します。 None (デフォルト値) は単一行での表記になります。正の整数を指定すると各インデントレベルでその数だけの空白でインデントされます。 indent が文字列 ("\t" など) の場合、その文字列が各レベルのインデントに使われます。

バージョン 3.9 で変更: indent オプションを追加しました。

コンパイラフラグ

以下のフラグはプログラムのコンパイルにおける効果を変更するために compile() に渡すことができます:

ast.PyCF_ALLOW_TOP_LEVEL_AWAIT

トップレベルの await, async for, async with および async 内包表記のサポートを有効化します。

バージョン 3.8 で追加.

ast.PyCF_ONLY_AST

コンパイルされたコードオブジェクトの代わりに抽象構文木を生成して返します。

ast.PyCF_OPTIMIZED_AST

The returned AST is optimized according to the optimize argument in compile() or ast.parse().

バージョン 3.13 で追加.

ast.PyCF_TYPE_COMMENTS

PEP 484 および PEP 526 形式の型コメント (# type: <type>, # type: ignore <stuff>) のサポートを有効化します。

バージョン 3.8 で追加.

コマンドラインからの使用

バージョン 3.9 で追加.

ast モジュールはコマンドラインからスクリプトとして実行することができます。実行方法は単純です:

python -m ast [-m <mode>] [-a] [infile]

以下のオプションが使用できます:

-h, --help

ヘルプメッセージを表示して終了します。

-m <mode>
--mode <mode>

parse() 関数の mode 引数と同様、コンパイルするコードの種類を指定します。

--no-type-comments

型コメントをパースしません。

-a, --include-attributes

行番号や列オフセットなどの属性を含めます。

-i <indent>
--indent <indent>

AST におけるノードのインデント (空白の数) です。

infile を指定するとその内容が AST にパースされて標準出力に出力されます。そうでない場合は標準入力から入力を読み込みます。

参考

外部ドキュメント Green Tree Snakes には Python AST についての詳細が書かれています。

ASTTokens は Python AST を、生成元のソースコードのトークン位置やテキストで注解します。これはソースコード変換を行うツールで有用です。

leoAst.py は ast ノードとトークンの間の双方向リンクを挿入することにより、Python プログラムに対するトークンベースの視点と構文木ベースの視点を統合します。

LibCST はコードを ast ツリーに似た構文木 (Concrete Syntax Tree) にパースし、かつ全ての書式設定の詳細を保持します。これは自動リファクタリングアプリケーション (codemod) やリンタを作成する際に有用です。

Parso はエラーリカバリや異なる Python バージョン (複数の Python バージョン) での復元可能なパース (round-trip parsing) をサポートします。また、 Parso は Python ファイル内の複数の文法エラーをリストすることもできます。