理解Python中的with as 語法

先說明乙個常見問題，檔案開啟：

try:
f = open('***')
do something
except:
do something
finally:
f.close()

其實我個人不止一次在網上看到有這麼寫的了，這個是錯的。

首先正確的如下：

try:
f = open('***')
except:
print 'fail to open'
exit(-1)
try:
do something
except:
do something
finally:
f.close()

很麻煩不是麼，但正確的方法就是這麼寫。

我們為什麼要寫finally，是因為防止程式丟擲異常最後不能關閉檔案，但是需要關閉檔案有乙個前提就是檔案已經開啟了。

在第一段錯誤**中，如果異常發生在f=open(『***』)的時候，比如檔案不存在，立馬就可以知道執行f.close()是沒有意義的。改正後的解決方案就是第二段**。

好了言歸正轉，開始討論with語法。

首先我們從下面這個問題談起，try-finally的語法結構：

set things up try: do something finally:

tear things down

這東西是個常見結構，比如檔案開啟，set things up就表示f=open('***')，tear things down就表示f.close()。在比如像多執行緒鎖，資源請求，最終都有乙個釋放的需求。try…finally結構保證了tear things down這一段永遠都會執行，即使上面do something得工作沒有完全執行。

也就是說with是乙個控制流語句，跟if/for/while/try之類的是一類的，with可以用來簡化try finally**，看起來可以比try finally更清晰。

這裡新引入了乙個」上下文管理協議"context management protocol"，實現方法是為乙個類定義__enter__和__exit__兩個函式。

with expresion as variable

的執行過程是，首先執行__enter__函式，它的返回值會賦給as後面的variable，想讓它返回什麼就返回什麼，只要你知道怎麼處理就可以了，如果不寫as variable，返回值會被忽略。

然後，開始執行with-block中的語句，不論成功失敗(比如發生異常、錯誤，設定sys.exit())，在with-block執行完成後，會執行__exit__函式。

這樣的過程其實等價於：

try: 執行 __enter__的內容執行 with_block. finally:

執行 __exit__內容

最終的python-dev團隊的解決方案。（python 2.5以後增加了with表示式的語法）

class
controlled_execution:
def__enter__
(self):
set things up
return thing
def__exit__
(self, type, value, traceback):
tear things down
with controlled_execution() as thing:
do something

只不過，現在把一部分**封裝成了__enter__函式，清理**封裝成__exit__函式。

我們可以自己實現乙個例子：

import sys  
class
test:
def__enter__
(self): 
print("enter") 
return
1def
__exit__
(self,*args): 
print("exit") 
return
true
with test() as t: 
print("t is not the result of test(), it is __enter__ returned") 
print("t is 1, yes, it is ".format(t)) 
raise nameerror("hi there") 
sys.exit() 
print("never here")

在這裡，python使用了with-as的語法。當python執行這一句時，會呼叫__enter__函式，然後把該函式return的值傳給as後指定的變數。之後，python會執行下面do something的語句塊。最後不論在該語句塊出現了什麼異常，都會在離開時執行__exit__。

另外，__exit__除了用於tear things down，還可以進行異常的監控和處理，注意後幾個引數。要跳過乙個異常，只需要返回該函式true即可。下面的樣例**跳過了所有的typeerror，而讓其他異常正常丟擲。

def
__exit__
(self, type, value, traceback):
return isinstance(value, typeerror)

在python2.5及以後，file物件已經寫好了__enter__和__exit__函式，我們可以這樣測試：

>>> f = open("x.txt")
>>> f
file
'x.txt', mode 'r'
at0x00ae82f0>
>>> f.__enter__()
file
'x.txt', mode 'r'
at0x00ae82f0>
>>> f.read(1)
'x'>>> f.__exit__(none, none, none)
>>> f.read(1)
traceback (most recent call last):
file "", line
1, in
valueerror: i/o operation on
closed
file

之後，我們如果要開啟檔案並保證最後關閉他，只需要這麼做：

with open("x.txt") as f:
data = f.read()
do something with data

如果有多個項，我們可以這麼寫：

with
open("x.txt") as f1, open('***.txt') as f2:
do something with f1,f2

上文說了__exit__函式可以進行部分異常的處理，如果我們不在這個函式中處理異常，他會正常丟擲，這時候我們可以這樣寫（python 2.7及以上版本，之前的版本參考使用contextlib.nested這個庫函式）：

try: with open( "a.txt" ) as f : do something except ***error:

do something about exception

總之，with-as表示式極大的簡化了每次寫finally的工作，這對保持**的優雅性是有極大幫助的。

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