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Python with/as使用说明

  • 云顶yd12302
  • 2019-03-25
  • 353人已阅读
简介with/as使用open打开过文件的对with/as都已经非常熟悉,其实with/as是对try/finally的一种替代方案。当某个对象支持一种称为"环境管理协议"的协议时,就会通

with/as

使用open打开过文件的对with/as都已经非常熟悉,其实with/as是对try/finally的一种替代方案。

当某个对象支持一种称为"环境管理协议"的协议时,就会通过环境管理器来自动执行某些善后清理工作,就像finally一样:不管中途是否发生异常,最终都会执行某些清理操作。

用法:

with expression [as var]: with_block_code

当expression返回的对象是支持环境管理协议的时候,就可以使用with。as var是可选的,如果不使用as var,expression返回对象将被丢弃,如果使用as var,就会将expression的返回对象赋值给变量var。

整个流程大致如下:先评估expression,如果支持环境管理协议,然后开始with/as语句块结构,当准备退出with语句块的时候,将执行对象中定义的善后操作。工作机制的细节见下文。

例如,open()返回的文件对象是支持环境管理协议的,所以可以用with/as来安全地打开文件:

with open(r"d:aca.log") as logfile: for line in logfile: print(line) ...more code here...

整个过程是先open(),然后with/as,输出每一行后将要退出with语句块的时候,环境管理器根据文件对象中定义的操作关闭文件。

它实际上等价于:

myfile = open(r"d:aca.log")try: for line in myfile: print(line) ...more code here...finally: myfile.close()

虽然在文件不被引用之后,垃圾回收器会自动回收这个文件对象,但是垃圾回收器的回收操作是有等待时间的。换句话说,如果不使用with/as打开文件,也不显示close()关闭文件,那么这个文件很可能会在用完之后保持空闲一段时间,然后才被垃圾回收器回收。

with/as不仅用于文件打开/关闭,锁操作也支持环境管理协议,也就是说,在有需要的时候会自动释放锁资源。

嵌套多个环境管理器

在python 3.1之后,with as支持多个环境管理器,使用逗号隔开即可。

with A() as a, B() as b: ...statements...

它等价于嵌套的with:

with A() as a: with B() as b: ...statements...

多环境管理器管理的多个对象会在with语句块中出现异常的时候,或者执行完with语句块的时候全部自动被清理(例如文件关闭操作)。

例如,打开两个文件,将它们的内容通过zip()合并在一起,并且同时关闭它们:

with open("a.file") as f1, open("b.file") as f2: for pair in zi[(f1, f2): print(pair)

自定义环境管理器

无论是文件还是锁,都是别人已经写好了环境管理器的对象。我们自己也可以写环境管理器,让它可以使用with/as,这实际上属于运算符重载的范畴。

要写自己的环境管理器,先了解with/as的工作机制的细节:

    先评估expression,评估的返回结果是一个对象,这个对象要具有__enter____exit__方法,返回的对象称为"环境管理器"然后调用环境管理器的__enter__方法。__enter__方法的返回值赋值给 as 指定的变量,或者直接丢弃(没有使用as)然后执行with语句块中的内容如果执行with语句块中的内容时抛出了异常,将调用__exit__(type,value,traceback)方法,其中这3个和异常相关的参数来源于sys.exc_info。如果__exit__返回值为False,则会自动重新抛异常以便传播异常,否则异常被认为合理处理如果with语句块中的内容没有抛异常,则直接调用__exit__(None,None,None),即这三个参数都传递为None值

看一个简单的示例:

class TraceBlock: def message(self, arg): print("running " + arg) def __enter__(self): print("starting with block") return self def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_tb): if exc_type is None: print("exited normally") else: print("raise an exception! " + str(exc_type)) return False

上面的__enter__方法返回的对象会赋值给as关键字指定的变量,在这个示例中即将对象自身返回。如果有需求,可以返回其它对象。

上面的__exit__中,如果异常的类型为None,说明with语句块中的语句执行过程没有抛异常,正常结束即可。但是如果有异常,则要求返回False,实际上上面的return False可以去掉,因为函数没有return时默认返回None,它的布尔值代表的就时False。

测试下:

with TraceBlock() as action: action.message("test 1") print("reached") print("-" * 20, "")with TraceBlock() as action: action.message("test 2") raise TypeError print("not reached")

结果如下:

starting with blockrunning test 1reachedexited normally--------------------starting with blockrunning test 2raise an exception! <class "TypeError">Traceback (most recent call last): File "g:/pycode/list.py", line 23, in <module> raise TypeErrorTypeError

定义环境管理器不是件简单的事。一般来说,如果不是很复杂的需求,直接使用try/finally来定义相关操作即可。

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