Add NEWS entry as per RDM's suggestion (the bug was actually present
[python.git] / Doc / library / ast.rst
blob82ca6e35c1ac769115be71c66b12db8745370e86
1 .. _ast:
3 Abstract Syntax Trees
4 =====================
6 .. module:: ast
7    :synopsis: Abstract Syntax Tree classes and manipulation.
9 .. sectionauthor:: Martin v. Löwis <martin@v.loewis.de>
10 .. sectionauthor:: Georg Brandl <georg@python.org>
12 .. versionadded:: 2.5
13    The low-level ``_ast`` module containing only the node classes.
15 .. versionadded:: 2.6
16    The high-level ``ast`` module containing all helpers.
19 The :mod:`ast` module helps Python applications to process trees of the Python
20 abstract syntax grammar.  The abstract syntax itself might change with each
21 Python release; this module helps to find out programmatically what the current
22 grammar looks like.
24 An abstract syntax tree can be generated by passing :data:`ast.PyCF_ONLY_AST` as
25 a flag to the :func:`compile` built-in function, or using the :func:`parse`
26 helper provided in this module.  The result will be a tree of objects whose
27 classes all inherit from :class:`ast.AST`.  An abstract syntax tree can be
28 compiled into a Python code object using the built-in :func:`compile` function.
31 Node classes
32 ------------
34 .. class:: AST
36    This is the base of all AST node classes.  The actual node classes are
37    derived from the :file:`Parser/Python.asdl` file, which is reproduced
38    :ref:`below <abstract-grammar>`.  They are defined in the :mod:`_ast` C
39    module and re-exported in :mod:`ast`.
41    There is one class defined for each left-hand side symbol in the abstract
42    grammar (for example, :class:`ast.stmt` or :class:`ast.expr`).  In addition,
43    there is one class defined for each constructor on the right-hand side; these
44    classes inherit from the classes for the left-hand side trees.  For example,
45    :class:`ast.BinOp` inherits from :class:`ast.expr`.  For production rules
46    with alternatives (aka "sums"), the left-hand side class is abstract: only
47    instances of specific constructor nodes are ever created.
49    .. attribute:: _fields
51       Each concrete class has an attribute :attr:`_fields` which gives the names
52       of all child nodes.
54       Each instance of a concrete class has one attribute for each child node,
55       of the type as defined in the grammar.  For example, :class:`ast.BinOp`
56       instances have an attribute :attr:`left` of type :class:`ast.expr`.
58       If these attributes are marked as optional in the grammar (using a
59       question mark), the value might be ``None``.  If the attributes can have
60       zero-or-more values (marked with an asterisk), the values are represented
61       as Python lists.  All possible attributes must be present and have valid
62       values when compiling an AST with :func:`compile`.
64    .. attribute:: lineno
65                   col_offset
67       Instances of :class:`ast.expr` and :class:`ast.stmt` subclasses have
68       :attr:`lineno` and :attr:`col_offset` attributes.  The :attr:`lineno` is
69       the line number of source text (1-indexed so the first line is line 1) and
70       the :attr:`col_offset` is the UTF-8 byte offset of the first token that
71       generated the node.  The UTF-8 offset is recorded because the parser uses
72       UTF-8 internally.
74    The constructor of a class :class:`ast.T` parses its arguments as follows:
76    * If there are positional arguments, there must be as many as there are items
77      in :attr:`T._fields`; they will be assigned as attributes of these names.
78    * If there are keyword arguments, they will set the attributes of the same
79      names to the given values.
81    For example, to create and populate an :class:`ast.UnaryOp` node, you could
82    use ::
84       node = ast.UnaryOp()
85       node.op = ast.USub()
86       node.operand = ast.Num()
87       node.operand.n = 5
88       node.operand.lineno = 0
89       node.operand.col_offset = 0
90       node.lineno = 0
91       node.col_offset = 0
93    or the more compact ::
95       node = ast.UnaryOp(ast.USub(), ast.Num(5, lineno=0, col_offset=0),
96                          lineno=0, col_offset=0)
98    .. versionadded:: 2.6
99       The constructor as explained above was added.  In Python 2.5 nodes had
100       to be created by calling the class constructor without arguments and
101       setting the attributes afterwards.
104 .. _abstract-grammar:
106 Abstract Grammar
107 ----------------
109 The module defines a string constant ``__version__`` which is the decimal
110 Subversion revision number of the file shown below.
112 The abstract grammar is currently defined as follows:
114 .. literalinclude:: ../../Parser/Python.asdl
117 :mod:`ast` Helpers
118 ------------------
120 .. versionadded:: 2.6
122 Apart from the node classes, :mod:`ast` module defines these utility functions
123 and classes for traversing abstract syntax trees:
125 .. function:: parse(expr, filename='<unknown>', mode='exec')
127    Parse an expression into an AST node.  Equivalent to ``compile(expr,
128    filename, mode, ast.PyCF_ONLY_AST)``.
131 .. function:: literal_eval(node_or_string)
133    Safely evaluate an expression node or a string containing a Python
134    expression.  The string or node provided may only consist of the following
135    Python literal structures: strings, numbers, tuples, lists, dicts, booleans,
136    and ``None``.
138    This can be used for safely evaluating strings containing Python expressions
139    from untrusted sources without the need to parse the values oneself.
142 .. function:: get_docstring(node, clean=True)
144    Return the docstring of the given *node* (which must be a
145    :class:`FunctionDef`, :class:`ClassDef` or :class:`Module` node), or ``None``
146    if it has no docstring.  If *clean* is true, clean up the docstring's
147    indentation with :func:`inspect.cleandoc`.
150 .. function:: fix_missing_locations(node)
152    When you compile a node tree with :func:`compile`, the compiler expects
153    :attr:`lineno` and :attr:`col_offset` attributes for every node that supports
154    them.  This is rather tedious to fill in for generated nodes, so this helper
155    adds these attributes recursively where not already set, by setting them to
156    the values of the parent node.  It works recursively starting at *node*.
159 .. function:: increment_lineno(node, n=1)
161    Increment the line number of each node in the tree starting at *node* by *n*.
162    This is useful to "move code" to a different location in a file.
165 .. function:: copy_location(new_node, old_node)
167    Copy source location (:attr:`lineno` and :attr:`col_offset`) from *old_node*
168    to *new_node* if possible, and return *new_node*.
171 .. function:: iter_fields(node)
173    Yield a tuple of ``(fieldname, value)`` for each field in ``node._fields``
174    that is present on *node*.
177 .. function:: iter_child_nodes(node)
179    Yield all direct child nodes of *node*, that is, all fields that are nodes
180    and all items of fields that are lists of nodes.
183 .. function:: walk(node)
185    Recursively yield all child nodes of *node*, in no specified order.  This is
186    useful if you only want to modify nodes in place and don't care about the
187    context.
190 .. class:: NodeVisitor()
192    A node visitor base class that walks the abstract syntax tree and calls a
193    visitor function for every node found.  This function may return a value
194    which is forwarded by the :meth:`visit` method.
196    This class is meant to be subclassed, with the subclass adding visitor
197    methods.
199    .. method:: visit(node)
201       Visit a node.  The default implementation calls the method called
202       :samp:`self.visit_{classname}` where *classname* is the name of the node
203       class, or :meth:`generic_visit` if that method doesn't exist.
205    .. method:: generic_visit(node)
207       This visitor calls :meth:`visit` on all children of the node.
209       Note that child nodes of nodes that have a custom visitor method won't be
210       visited unless the visitor calls :meth:`generic_visit` or visits them
211       itself.
213    Don't use the :class:`NodeVisitor` if you want to apply changes to nodes
214    during traversal.  For this a special visitor exists
215    (:class:`NodeTransformer`) that allows modifications.
218 .. class:: NodeTransformer()
220    A :class:`NodeVisitor` subclass that walks the abstract syntax tree and
221    allows modification of nodes.
223    The :class:`NodeTransformer` will walk the AST and use the return value of
224    the visitor methods to replace or remove the old node.  If the return value
225    of the visitor method is ``None``, the node will be removed from its
226    location, otherwise it is replaced with the return value.  The return value
227    may be the original node in which case no replacement takes place.
229    Here is an example transformer that rewrites all occurrences of name lookups
230    (``foo``) to ``data['foo']``::
232       class RewriteName(NodeTransformer):
234           def visit_Name(self, node):
235               return copy_location(Subscript(
236                   value=Name(id='data', ctx=Load()),
237                   slice=Index(value=Str(s=node.id)),
238                   ctx=node.ctx
239               ), node)
241    Keep in mind that if the node you're operating on has child nodes you must
242    either transform the child nodes yourself or call the :meth:`generic_visit`
243    method for the node first.
245    For nodes that were part of a collection of statements (that applies to all
246    statement nodes), the visitor may also return a list of nodes rather than
247    just a single node.
249    Usually you use the transformer like this::
251       node = YourTransformer().visit(node)
254 .. function:: dump(node, annotate_fields=True, include_attributes=False)
256    Return a formatted dump of the tree in *node*.  This is mainly useful for
257    debugging purposes.  The returned string will show the names and the values
258    for fields.  This makes the code impossible to evaluate, so if evaluation is
259    wanted *annotate_fields* must be set to False.  Attributes such as line
260    numbers and column offsets are not dumped by default.  If this is wanted,
261    *include_attributes* can be set to ``True``.