首页
/ PocketPy中实现安全终止Python代码执行的方法

PocketPy中实现安全终止Python代码执行的方法

2025-07-07 18:04:25作者:翟江哲Frasier

背景介绍

在嵌入式Python解释器PocketPy中,当我们需要执行用户提供的Python代码时,安全性是一个重要考虑因素。特别是当用户代码包含无限循环等可能耗尽系统资源的操作时,我们需要一种机制来安全地终止这些代码的执行,而不影响主程序的运行。

核心解决方案

PocketPy提供了一个名为_ceval_on_step的回调机制,允许开发者在每条字节码执行前插入自定义逻辑。通过这个机制,我们可以实现代码执行的超时控制和安全终止功能。

实现步骤

1. 启用回调功能

首先需要在用户配置中启用字节码执行回调功能:

#define PK_ENABLE_CEVAL_CALLBACK 1

2. 创建自定义VM类

创建一个继承自VM的自定义虚拟机类,添加控制标志和中断处理逻辑:

#include <atomic>
#include "pocketpy.h"

using namespace pkpy;

class SafeVM : public VM {
public:
    std::atomic<bool> should_stop{false};

    SafeVM() : VM() {
        this->_ceval_on_step = [](VM* vm, Frame* frame, Bytecode bc) {
            SafeVM* safe_vm = static_cast<SafeVM*>(vm);
            if(safe_vm->should_stop) {
                safe_vm->should_stop = false;
                safe_vm->raiseKeyboardInterrupt();
            }
        };
    }

    void raiseKeyboardInterrupt() {
        _error("KeyboardInterrupt", "");
    }
};

3. 使用自定义VM执行代码

在实际使用时,可以通过设置should_stop标志来请求终止执行:

SafeVM vm;
std::thread exec_thread([&vm](){
    try {
        vm.exec("while True: pass");
    } catch(const Exception& e) {
        std::cout << "Execution stopped: " << e.summary() << std::endl;
    }
});

// 在另一个线程中设置停止标志
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
vm.should_stop = true;
exec_thread.join();

技术原理

  1. 字节码级控制_ceval_on_step回调在每条字节码执行前被调用,提供了细粒度的执行控制。

  2. 线程安全:使用std::atomic确保多线程环境下的标志访问安全。

  3. 异常处理:通过抛出KeyboardInterrupt异常来终止执行,这与CPython的行为一致。

注意事项

  1. 回调频率较高,应确保回调逻辑尽可能轻量。

  2. 终止不是即时的,需要等待当前字节码执行完成。

  3. 不同版本的PocketPy可能有不同的API,需要检查对应版本的实现。

扩展应用

这种机制不仅可以用于防止无限循环,还可以实现:

  • 执行时间限制
  • 内存使用监控
  • 自定义调试功能
  • 性能分析

通过合理利用PocketPy提供的回调机制,开发者可以构建更安全、更可控的Python执行环境。

登录后查看全文
热门项目推荐

热门内容推荐

最新内容推荐

项目优选

收起
docsdocs
OpenHarmony documentation | OpenHarmony开发者文档
Dockerfile
144
1.93 K
kernelkernel
deepin linux kernel
C
22
6
ohos_react_nativeohos_react_native
React Native鸿蒙化仓库
C++
192
274
openGauss-serveropenGauss-server
openGauss kernel ~ openGauss is an open source relational database management system
C++
145
189
RuoYi-Vue3RuoYi-Vue3
🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot,Spring Security,JWT,Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
930
553
nop-entropynop-entropy
Nop Platform 2.0是基于可逆计算理论实现的采用面向语言编程范式的新一代低代码开发平台,包含基于全新原理从零开始研发的GraphQL引擎、ORM引擎、工作流引擎、报表引擎、规则引擎、批处理引引擎等完整设计。nop-entropy是它的后端部分,采用java语言实现,可选择集成Spring框架或者Quarkus框架。中小企业可以免费商用
Java
8
0
openHiTLSopenHiTLS
旨在打造算法先进、性能卓越、高效敏捷、安全可靠的密码套件,通过轻量级、可剪裁的软件技术架构满足各行业不同场景的多样化要求,让密码技术应用更简单,同时探索后量子等先进算法创新实践,构建密码前沿技术底座!
C
423
392
金融AI编程实战金融AI编程实战
为非计算机科班出身 (例如财经类高校金融学院) 同学量身定制,新手友好,让学生以亲身实践开源开发的方式,学会使用计算机自动化自己的科研/创新工作。案例以量化投资为主线,涉及 Bash、Python、SQL、BI、AI 等全技术栈,培养面向未来的数智化人才 (如数据工程师、数据分析师、数据科学家、数据决策者、量化投资人)。
Jupyter Notebook
75
66
CangjieCommunityCangjieCommunity
为仓颉编程语言开发者打造活跃、开放、高质量的社区环境
Markdown
1.11 K
0
openHiTLS-examplesopenHiTLS-examples
本仓将为广大高校开发者提供开源实践和创新开发平台,收集和展示openHiTLS示例代码及创新应用,欢迎大家投稿,让全世界看到您的精巧密码实现设计,也让更多人通过您的优秀成果,理解、喜爱上密码技术。
C
64
511