Python基础教程： with语句详解

with语句的应用场景

编程中有很多操作都是配套使用的，这种配套的流程可以称为计算过程，Python语言为这种计算过程专门设计了一种结构：with语句。比如文件处理就是这类计算过程的典型代表。

使用with语句前后对比

没有使用with语句之前，我们是这样打开一个文件的：

try:# 1. [进入]f = open('a.txt', 'r', encoding="utf-8")# 2. [执行]print(f.read())
finally:if f:# 3. [退出]f.close()

python操作文件的流程一般就是这三步：

[进入]用只读方式打开文件
如果文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误，并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在
[执行]读取文件内容
如果文件打开成功，接下来，调用read()方法可以一次读取文件的全部内容，Python把内容读到内存，用一个str对象表示
[退出]关闭打开的文件
文件使用完毕后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的

思考为什么关闭文件操作一定要放在finallly语句里？

由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。所以，为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用try … finally来实现。

发现共性：

我们发现其实这种过程化的语句有共性，比如说在进去一个片段前必须做某种超赞，处理工作后又需要执行一个结束操作。比如上面的这段代码：

finally:if f:f.close()

上面的代码块就可以做一个封装。

使用with语句后，我们是这样打开一个文件的：

'''
遇到问题没人解答？小编创建了一个Python学习交流QQ群：531509025
寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书！
'''
with open("a.txt", "r", encoding="utf-8") as f:print(f.read())

这个with语句和前面的try … finally结构是一样的，但是代码更佳简洁，并且不必调用f.close()方法。

with语句的执行原理

从解释器的角度去理解with语句执行流程。

with语句的基本形式是：

with 表达式 as 变量：语句块

这样的一段代码可以称为一个上下文（context），在执行with语句时，解释器会先求出表达式的值，这个值（对象）是一个上下文管理器，并且假设这个对象拥有如下两个类魔术方法：

def __enter__():# 描述进入上下文的动作passdef __exit__():# 描述退出上下文的动作pass

with语句在求出这个上下文管理器对象之后，自动执行进入方法，并将这个对象的返回值赋值于 as 之后的变量，然后执行语句块。然后在退出上下文前，自动执行对象的退出方法。

python系统和标准库的一些类型定义了这对操作，可以直接用于with语句。比如文件对象就直接支持这一对操作，因此可以用在with语句的头部。

如果你也有类似的计算过程需要抽取出来，那么可以自定义一个类，并且包含进入、退出方法。

自定义open函数

自己实现才发现，使用装饰器和生成器就能很好的解决这个问题，不需要用到类魔术方法来实现；

'''
遇到问题没人解答？小编创建了一个Python学习交流QQ群：531509025
寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书！
'''
import contextlib  # 引入上下文管理包@contextlib.contextmanager  # 给函数引入装饰器
def myopen(dir, mode):print("开始")f = open(dir, mode, encoding='utf-8')try:  # 上文yield ffinally:  # 下文print("结束")f.close()with myopen("a.txt", 'r') as fobj:  # 把try中的yield中的f赋值给fobj# with会将with后面的函数中的yield赋值给fobjfor i in fobj:print(i)# 等待上面的循环结束后,才最终执行finally的代码，所以这就是上下文管理

输出：

开始
hello，我是a.txt的第1行文字。
结束

总结

打开文件读写、用pickle包完成数据的存储、恢复的操作，都非常适合使用with语句。

pickle包的使用案例：

try:with open("phone.pickle", "wb") as outf:pickle.dump("13193388105", outf)
except:print("file have errow.")try:with open("phone.pickle", "rb") as outf:data = pickle.load(outf)print(type(data))print(data)
except:print("file have errow.")

我总结了一下使用with语句的优点：

采用with语句的代码更简洁；
防止因为忘记写f.close()而引发的错误；
一个对象（上下文）的操作有进入、退出过程就可以抽取出来，并做成自动化执行；