Python上下文管理器和with塊詳解

2022-09-28 20:39:37 字數 3154 閱讀 9269

上下文管理器和with塊,具體內容如下

上下文管理器物件存在的目的是管理 with 語句,就像迭代器的存在是為了管理 for 語句一樣。

with 語句的目的是簡化 try/finally 模式。這種模式用於保證一段**執行完畢後執行某項操作,即便那段**由於異常、 return 語句或 sys.exit() 呼叫而中止,也會執行指定的操作。 finally 子句中的**通常用於釋放重要的資源,或者還原臨時變更的狀態。

==上下文管理器協議包含enter和exit兩個方法==。 with 語句開始執行時,會在上下文管理器物件上呼叫enter方法。 with 語句執行結束後,會在上下文管理器物件上呼叫exit方法,以此扮演 finally 子句的角色。

==執行 with 後面的表示式得到的結果是上下文管理器物件,把值繫結到目標變數上(as 子句)是在上下文管理器物件上呼叫enter方法的結果==。with 語句的 as 子句是可選的。對 open 函式來說,必須加上 as子句,以便獲取檔案的引用。不過,有些上下文管理器會返回 none,因為沒什麼有用的物件能提供給使用者。

with open('mirror.py') as fp:

...自定義的上下文類:

class a:

def __init__程式設計客棧(se程式設計客棧lf, name):

self.name = name

def __enter__(self):

print('enter')

return self.name

def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):

print('gone')

with a('xiaozhe') as dt:

print(dt)

contextlib模組

contextlib 模組中還有一些類和其他函式,使用範圍更廣。

closing:如果物件提供了 close() 方法,但沒有實現enter/exit協議,那麼可以使用這個函式構建上下文管理器。

suppress:構建臨時忽略指定異常的上下文管理器。

@contextmanager:==這個裝飾器把簡單的生成器函式變成上下文管理器==,這樣就不用建立類去實現管理器協議了。

contextdecorator:這是個基類,用於定義基於類的上下文管理器。這種上下文管理器也能用於裝飾函式,在受管理的上下文中執行整個函式

exitstack:這個上下文管理器能進入多個上下文管理器。 with 塊結束時, exitstack 按照後進先出的順序呼叫棧中各個上下文管理器的exit方法。

==使用最廣泛的是 @contextmanager 裝飾器,因此要格外留心。這個裝飾器也有迷惑人的一面,因為它與迭代無關,卻要使用 yield 語句==。

使用@contextmanager

@contextmanager 裝飾器能減少建立上下文管理器的樣板**量,不用編寫乙個完整的類定義enter和exit方法,而只需實現有乙個 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 語句的作用是把函式的定義www.cppcns.com體分成兩部分: ==yield 語句前面的所有**在 with 塊開始時(即直譯器呼叫enter方法時)執行, yield 語句後面的**在 with 塊結束時(即呼叫exit方法時)執行==。

import contextlib

@contextlib.contextmanager

def test(name):

print('start')

yield name

print('end')

with test('zhexiao123') as dt:

print(dt)

print('doing something')

實現原理

contextlib.contextmanager 裝飾器會把函式包裝成實現enter和exit方法的類。類的名稱是 _generatorcontextmanager。

這個類的enter方法有如下作用:

1. 呼叫生成器函式,儲存生成器物件(這裡把它稱為 gen)。

2. 呼叫 next(gen),執行到 yield 關鍵字所在的位置。

3. 返回 next(gen) 產出的值,以便把產出的值繫結到 with/as 語句中的目標變數上。

with 塊終止時,exit方法會做以下幾件事:

1. 檢查有沒有把異常傳給 exc_type;如果有,呼叫 gen.throw(exception),在生成器函式定義體中包含 yield 關鍵字的那一行丟擲異常。

2. 否則,呼叫 next(gen),繼續執行生成器函式定義體中 yield 語句之後的**。

異常處理

為了告訴直譯器異常已經處理了,exit方法會返回 true,此時直譯器會壓制異常。如果exit方法沒有顯式返回乙個值,那麼直譯器得到的是 none,然後向上冒泡異常。

使用 @contextmanager 裝飾器時,預設的行為是相反的:裝飾器提供的exit方法假定發給生成器的所有異常都得到處理了,因此應該壓制異常。 如果不想讓 @contextmanager 壓制異常,必須在被裝飾的函式中顯式重新丟擲異常。

上面的**有個bug:如果在 with 塊中丟擲了異常, python 直譯器會將其捕獲,然後在 test 函式的 yield 表示式裡再次丟擲。但是,那裡沒有處理錯誤的**,因此 test 函式會中止。

使用 @contextmanager 裝飾器時,要把 yield 語句放在 try/finally 語句中,因為我們永遠不知道上下文管理器的使用者會在 with 塊中做什麼。

import contextlib

@contextlib.contextmanager

def test(name):

print('start')

try:uzrxfzrp

yield name

except:

raise valueerror('error')

finally:

print('end')

with test('zhexiao123') as dt:

print(dt)

print('doing something')

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