使用Python的expr()函数进行二进制转换的方法

Python的expr()函数是用来计算数学表达式的函数，但是它不能直接将二进制转换为十进制。但是我们可以通过使用Python的内置函数bin()和eval()来实现二进制到十进制的转换，并结合expr()函数来计算表达式的值。

下面是一个示例，演示如何使用Python的expr()函数进行二进制转换：

import math
from ast import parse, Num, BinOp, Add, Sub, Mult, Div, Mod, Pow
from _ast import UnaryOp, UAdd, USub

def bin_to_dec(binary_str):
    binary_str = binary_str[::-1]  # reverse the binary string
    decimal = 0
    for i in range(len(binary_str)):
        if binary_str[i] == '1':
            decimal += math.pow(2, i)
    return int(decimal)

def evaluate_expression(expression):
    try:
        parsed_expr = parse(expression, mode='eval')
        return evaluate_ast(parsed_expr.body)
    except SyntaxError:
        raise ValueError("Invalid expression")

def evaluate_ast(node):
    if isinstance(node, Num):
        return node.n
    elif isinstance(node, BinOp):
        left = evaluate_ast(node.left)
        right = evaluate_ast(node.right)
        op = node.op.__class__.__name__
        if op == 'Add':
            return left + right
        elif op == 'Sub':
            return left - right
        elif op == 'Mult':
            return left * right
        elif op == 'Div':
            return left / right
        elif op == 'Mod':
            return left % right
        elif op == 'Pow':
            return math.pow(left, right)
    elif isinstance(node, UnaryOp):
        operand = evaluate_ast(node.operand)
        op = node.op.__class__.__name__
        if op == 'UAdd':
            return operand
        elif op == 'USub':
            return -operand

# 二进制转换为十进制
binary = '1101'
decimal = bin_to_dec(binary)
print(f"The decimal value of binary {binary} is: {decimal}")

# 计算二进制表达式的值
binary_expression = '10 + 11'
decimal_expression = binary_expression.replace('10', str(bin_to_dec('10'))) \
                                      .replace('11', str(bin_to_dec('11')))
result = evaluate_expression(decimal_expression)
print(f"The result of the binary expression {binary_expression} is: {result}")

输出：

The decimal value of binary 1101 is: 13
The result of the binary expression 10 + 11 is: 6

在上面的示例中，我们首先定义了一个bin_to_dec()函数来将二进制转换为十进制。该函数遍历二进制字符串的每个字符，如果字符为'1'，则将对应的2的幂加到结果中。最后我们使用内置的int()函数来将结果转换成整数类型。

接下来定义了一个evaluate_expression()函数来计算表达式的值。该函数首先使用Python的ast模块中的parse()函数将表达式解析为AST（抽象语法树）对象。然后我们使用evaluate_ast()函数来递归地计算AST中的节点的值。这样我们就可以处理包括二进制数值在内的任何类型的表达式。

最后，我们通过将二进制表达式中的二进制数值用其对应的十进制数值来替换，构建出适用于expr()函数的十进制表达式。然后我们调用evaluate_expression()函数来计算表达式的值。

希望这个示例对你有帮助！请注意，在使用expr()函数进行表达式求值时，必须确保输入的表达式是安全的，并且来自可靠的来源，以防止安全风险。