python中with ... as語句的詳細講解

本篇內(nèi)容介紹了“python中with ... as語句的詳細講解”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠?qū)W有所成！

說到 with 大家通?？吹降膽撌沁@樣的：

示例 1

with open('courses.txt') as f:
    for i in f:
        print(i.strip())

打開一個文件，然后循環(huán)做一些事情。但是你知道為什么會有 with 嗎？我們自己是不是能夠?qū)懗隹梢宰饔迷?with 關(guān)鍵字上的對象呢？

現(xiàn)在，我們帶著上述兩個問題來說一說 with 的由來以及上下文管理器相關(guān)內(nèi)容。

with 語句的目的是簡化 try/finally 模式。這種模式用于保證一段代碼運行完畢后執(zhí)行某項操作，即便那段代碼由于異常、return 語句或sys.exit() 調(diào)用而中止，也會執(zhí)行指定的操作。finally 子句中的代碼通常用于釋放重要的資源，或者還原臨時變更的狀態(tài)。

示例1的功能我們可以使用 try/finally 模式實現(xiàn)：

示例2

try:
    f = open('courses.txt')
    for i in f:
        print(i.strip())
finally:
    f.close()

try中的 except 和 else 不是必須的，這里為了簡單明了，我們只用了 finally。

對比兩個示例，我們可以看到示例1相對簡潔，這就是 with 的由來。

其實，語言中的一些特性或者說一些亮眼的特性，必然是有一個演化的過程的，我們作為后來者和使用者應該多花一些心思去思索其背后的實現(xiàn)過程，相信你會收獲更多。

那么 上下文管理器 又是什么呢？

上下文管理器協(xié)議包含 __enter__ 和 __exit__ 兩個方法。with 語句開始運行時，會在上下文管理器對象上調(diào)用 __enter__ 方法。with 語句運行結(jié)束后，會在上下文管理器對象上調(diào)用 __exit__ 方法，以此扮演 finally 子句的角色。最常見的例子是確保關(guān)閉文件對象（示例1）。

下面我們實現(xiàn)一個簡單的例子來直觀的感受一下：

class T:
    def __enter__(self):
        print('T.__enter__')
        return '我是__enter__的返回值'
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('T.__exit__')

with T() as t:
    print(t)

輸出：

T.__enter__
我是__enter__的返回值
T.__exit__

示例3中實現(xiàn)了一個類T，它的對象包含了__enter__和__exit__方法，有了這兩個方法就可以使用 with 處理該對象。執(zhí)行 with 后面的表達式T()得到的是上下文管理器對象，通過as字句把對象綁定到了變量t上。

觀察輸出結(jié)果，可以看到with塊先調(diào)用了__enter__方法，在處理完內(nèi)部邏輯（print(t)）之后調(diào)用了exit方法，而t其實就是__enter__方法的返回值。

當然，這個例子只是為了方便我們理解上下文管理器，下面我們看一個更有意思的例子：

示例4

obj1 = HaHa('你手機拿反了')
with obj1 as content:
    print('哈哈鏡花緣')
    print(content)
print('#### with 執(zhí)行完畢后，再輸出content: ####')
print(content)

輸出：

緣花鏡哈哈
了反拿機手你
#### with 執(zhí)行完畢后，在輸出content: ####
你手機拿反了

示例4中，上下文管理器是 HaHa 類的實例，Python 調(diào)用此實例的 __enter__ 方法，把返回結(jié)果綁定到 變量content 上。

打印一個字符串，然后打印 content 變量的值?？梢钥吹酱蛴〕龅膬?nèi)容都是是反向的。

最后，當 with 塊已經(jīng)執(zhí)行完畢。可以看出，__enter__ 方法返回的值——即存儲在 content 變量中的值——是字符串 ‘你手機拿反了’。
輸出不再是反向的了。

HaHa類的實現(xiàn)：

import sys

class HaHa:

    def __init__(self, word):
        self.word = word

    def reverse_write(self, text):
        self.original_write(text[::-1])

    def __enter__(self):
        self.original_write = sys.stdout.write
        sys.stdout.write = self.reverse_write
        return self.word

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        sys.stdout.write = self.original_write
        return True

在__enter__方法中，我們接管了標準輸出，將其替換成我們自己編寫的方法reverse_write，reverse_write方法將參數(shù)內(nèi)容反轉(zhuǎn)。而在__exit__方法中，我們將標準輸出還原。__exit__方法需要返回True。

總之，with之于上下文管理器，就像for之于迭代器一樣。with就是為了方便上下文管理器的使用。

上下文管理器特性在標準庫中有一些應用：

• 在 sqlite3 模塊中用于管理事務;

• 在 threading 模塊中用于維護鎖、條件和信號;

另外，說到上下文管理器就不得不提一下@contextmanager 裝飾器，它能減少創(chuàng)建上下文管理器的樣板代碼量，因為不用編寫一個完整的類，定義 __enter__和 __exit__ 方法，而只需實現(xiàn)有一個 yield 語句的生成器，生成想讓 __enter__ 方法返回的值。

在使用 @contextmanager 裝飾的生成器中，yield 語句的作用是把函數(shù)的定義體分成兩部分：

1. yield 語句前面的所有代碼在 with 塊開始時（即解釋器調(diào)用 __enter__ 方法時）執(zhí)行

2.  yield 語句后面的代碼在with 塊結(jié)束時（即調(diào)用 __exit__ 方法時）執(zhí)行。
   

下面我們用 @contextmanager 裝飾器來實現(xiàn)一下示例4的功能：

示例5

import sys
import contextlib

@contextlib.contextmanager
def WoHa(n):
    original_write = sys.stdout.write
    def reverse_write(text):
        original_write(text[::-1])
    sys.stdout.write = reverse_write
    yield n
    sys.stdout.write =  original_write
    return True

obj1 = WoHa('你手機拿反了')
with obj1 as content:
    print('哈哈鏡花緣')
    print(content)
print('#### with 執(zhí)行完畢后，在輸出content: ####')
print(content)

輸出：

緣花鏡哈哈
了反拿機手你
#### with 執(zhí)行完畢后，在輸出content: ####
你手機拿反了

這里我們需要注意的是：代碼執(zhí)行到y(tǒng)ield時，會產(chǎn)出一個值，這個值會綁定到 with 語句中 as 子句的變量上。執(zhí)行 with 塊中的代碼時，這個函數(shù)會在yield這里暫停。此時，相當于示例4中執(zhí)行完__enter__方法。而控制權(quán)一旦跳出 with 塊（塊內(nèi)代碼執(zhí)行完畢）則繼續(xù)執(zhí)行 yield 語句之后的代碼。

@contextmanager 裝飾器優(yōu)雅且實用，把三個不同的 Python 特性結(jié)合到了一起：函數(shù)裝飾器、生成器和 with 語句。

“python中with ... as語句的詳細講解”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！