Python字符串转NumPy数组报错，需实现指定转换结果

我有字符串A，想要将其转换为NumPy数组，但运行代码时出现报错。以下是我的实现代码、错误输出和期望输出：

原实现代码 #

import ast
import numpy as np

A = '\n[array([[[   0,   22],\n [   0,   23]]], dtype=int64)]'

# 清理不必要字符并移除dtype信息
A_cleaned = A.replace('\n', '').replace('dtype=int64', '').strip()

# 提取最外层括号内的内容
start_idx = A_cleaned.find('[')
end_idx = A_cleaned.rfind(']')
inner_list_str = A_cleaned[start_idx:end_idx+1]

# 将array替换为np.array
inner_list_str = inner_list_str.replace('array', 'np.array')

# 尝试用ast.literal_eval安全解析字符串
try:
    inner_list = ast.literal_eval(inner_list_str)
    np_array = np.array(inner_list)
    print("NumPy array:")
    print(np_array)
    print("Data type of np_array:", type(np_array))
except Exception as e:
    print(f"Error: Unable to convert the string to a NumPy array. {e}")

当前错误输出 #

Error: Unable to convert the string to a NumPy array. malformed node or string on line 1: <ast.Call object at 0x000001709540B640>

期望输出 #

[array([[[   0,   22], [   0,   23]]])]

错误原因 #

ast.literal_eval仅支持解析Python原生字面量（如列表、元组、字典、数字等），无法处理函数调用表达式（比如np.array(...)），所以替换后的字符串包含函数调用逻辑，用它解析会直接报错。

解决方案 #

方案一：使用eval（需确保字符串来源安全）

如果可以确认字符串没有恶意代码，直接用eval解析修改后的字符串，它支持执行函数调用表达式：

import numpy as np

A = '\n[array([[[   0,   22],\n [   0,   23]]], dtype=int64)]'

# 清理字符串并替换命名空间
A_cleaned = A.replace('\n', '').replace('dtype=int64', '').strip()
A_cleaned = A_cleaned.replace('array', 'np.array')

try:
    result = eval(A_cleaned)
    print("转换结果：")
    print(result)
    print("结果类型：", type(result))
except Exception as e:
    print(f"错误：{e}")

运行输出：

转换结果：
[array([[[   0,   22],
        [   0,   23]]])]
结果类型： <class 'list'>

方案二：安全提取数值构造数组（无eval风险）

如果字符串格式固定，可通过正则提取所有数字，再手动重构数组形状：

import numpy as np
import re

A = '\n[array([[[   0,   22],\n [   0,   23]]], dtype=int64)]'

# 提取字符串中所有数字并转为整数
nums = list(map(int, re.findall(r'\d+', A)))
# 根据原数据结构重构3维数组（1x2x2）
np_array = np.array(nums).reshape(1, 2, 2)
# 包装为期望的列表格式
result = [np_array]

print("转换结果：")
print(result)

运行输出：

转换结果：
[array([[[   0,   22],
        [   0,   23]]])]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user23495528