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给 Python 的正则匹配限制执行时间

 3 years ago
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给 Python 的正则匹配限制执行时间

本文来自依云's Blog，转载请注明。

看到这个标题，你也许会想，这个需要限制么？不是很快就出来结果了么？

感谢 Just Great Software，虽然我没买它的产品，但是其说明书（可免费下载）中的正则教程详细地论述了这点。所以我在自己的 xmpptalk 机器人中一直不敢接受用户输入的正则表达式。引述其中的一句话：「People with little regex experience have surprising skill at coming up with exponentially complex regular expressions.」（不太懂正则的人经常能令人惊奇地写出指数级复杂度的正则。）

但很不幸，我从这里抄到的匹配网址的正则就有这种问题。在将其的修改版给我的 XMPP 机器人 Lisa 使用后，Lisa 两次被含有括号的链接搞到没响应……

所以，如果要使用用户输入的正则，我必须限制其匹配时间。方法也很简单——使用信号就可以了。当 Python 在匹配正则时如果收到信号，会转而调用信号处理器，然后再接着匹配。如果信号处理器抛出了异常，那么此异常会传播到调用正则匹配的地方，从而中断匹配操作。

示例如下：

regex_with_timeout.py
#!/usr/bin/env python3
import re
# import regex as re
import signal
def timed_out(b, c):
print('alarmed')
raise RuntimeError()
signal.signal(signal.SIGALRM, timed_out)
signal.setitimer(signal.ITIMER_REAL, 0.1, 0)
s = '<aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa>'
r = re.compile(r'''(?:<(?:[^<>]+)*>)+b''')
try:
r.findall(s)
except RuntimeError:
print('time exceeded')

被注释掉的那句是调用mrab-regex-hg这个正则引擎的；它不会回溯时出这种问题。

优化下代码，写成库方便使用（使用了TimeoutError，所以适用于 Python 3.3+）：

import contextlib
import signal
@contextlib.contextmanager
def execution_timeout(timeout):
def timed_out(signum, sigframe):
raise TimeoutError
old_hdl = signal.signal(signal.SIGALRM, timed_out)
old_itimer = signal.setitimer(signal.ITIMER_REAL, timeout, 0)
yield
signal.setitimer(signal.ITIMER_REAL, *old_itimer)
signal.signal(signal.SIGALRM, old_hdl)

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