理解Python中的With語句

2019-11-25 18:00:39

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供稿：網(wǎng)友

With語句是什么？

有一些任務(wù)，可能事先需要設(shè)置，事后做清理工作。對于這種場景，Python的with語句提供了一種非常方便的處理方式。一個很好的例子是文件處理，你需要獲取一個文件句柄，從文件中讀取數(shù)據(jù)，然后關(guān)閉文件句柄。

如果不用with語句，代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

file = open("/tmp/foo.txt")
data = file.read()
file.close()

這里有兩個問題。一是可能忘記關(guān)閉文件句柄；二是文件讀取數(shù)據(jù)發(fā)生異常，沒有進(jìn)行任何處理。下面是處理異常的加強(qiáng)版本：

復(fù)制代碼代碼如下:

file = open("/tmp/foo.txt")
try:
    data = file.read()
finally:
    file.close()

雖然這段代碼運(yùn)行良好，但是太冗長了。這時候就是with一展身手的時候了。除了有更優(yōu)雅的語法，with還可以很好的處理上下文環(huán)境產(chǎn)生的異常。下面是with版本的代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

with open("/tmp /foo.txt") as file:
    data = file.read()

with如何工作？

這看起來充滿魔法，但不僅僅是魔法，Python對with的處理還很聰明。基本思想是with所求值的對象必須有一個__enter__()方法，一個__exit__()方法。

緊跟with后面的語句被求值后，返回對象的__enter__()方法被調(diào)用，這個方法的返回值將被賦值給as后面的變量。當(dāng)with后面的代碼塊全部被執(zhí)行完之后，將調(diào)用前面返回對象的__exit__()方法。

下面例子可以具體說明with如何工作：

復(fù)制代碼代碼如下:

#!/usr/bin/env python
# with_example01.py

class Sample:
    def __enter__(self):
        print "In __enter__()"
        return "Foo"

def __exit__(self, type, value, trace):
print "In __exit__()"

def get_sample():
return Sample()

with get_sample() as sample:
print "sample:", sample

行代碼，輸出如下

復(fù)制代碼代碼如下:

bash-3.2$ ./with_example01.py
In __enter__()
sample: Foo
In __exit__()

正如你看到的，

__enter__()方法被執(zhí)行

__enter__()方法返回的值 - 這個例子中是"Foo"，賦值給變量'sample'
執(zhí)行代碼塊，打印變量"sample"的值為 "Foo"

__exit__()方法被調(diào)用

with真正強(qiáng)大之處是它可以處理異常。可能你已經(jīng)注意到Sample類的__exit__方法有三個參數(shù)- val, type 和 trace。這些參數(shù)在異常處理中相當(dāng)有用。我們來改一下代碼，看看具體如何工作的。

復(fù)制代碼代碼如下:

#!/usr/bin/env python
# with_example02.py

class Sample:
def __enter__(self):
return self

    def __exit__(self, type, value, trace):
        print "type:", type
        print "value:", value
        print "trace:", trace

    def do_something(self):
        bar = 1/0
        return bar + 10

with Sample() as sample:
sample.do_something()

這個例子中，with后面的get_sample()變成了Sample()。這沒有任何關(guān)系，只要緊跟with后面的語句所返回的對象有 __enter__()和__exit__()方法即可。此例中，Sample()的__enter__()方法返回新創(chuàng)建的Sample對象，并賦值給變量sample。

代碼執(zhí)行后：

復(fù)制代碼代碼如下:

bash-3.2$ ./with_example02.py
type: <type 'exceptions.ZeroDivisionError'>
value: integer division or modulo by zero
trace: <traceback object at 0x1004a8128>
Traceback (most recent call last):
  File "./with_example02.py", line 19, in <module>
    sample.do_somet hing()
  File "./with_example02.py", line 15, in do_something
    bar = 1/0
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

實際上，在with后面的代碼塊拋出任何異常時，__exit__()方法被執(zhí)行。正如例子所示，異常拋出時，與之關(guān)聯(lián)的type，value和stack trace傳給__exit__()方法，因此拋出的ZeroDivisionError異常被打印出來了。開發(fā)庫時，清理資源，關(guān)閉文件等等操作，都可以放在__exit__方法當(dāng)中。

因此，Python的with語句是提供一個有效的機(jī)制，讓代碼更簡練，同時在異常產(chǎn)生時，清理工作更簡單。

示例代碼可以在Github上面找到。

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