python文件句柄 python中with语句

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mob6454cc696f04 2023-08-16 06:41:14

文章标签 python文件句柄 python with语句 python 赋值代码块 文章分类 Python 后端开发

python学习27(with语句)

With语句

With介绍：

with是从Python2.5引入的一个新的语法，它是一种上下文管理协议，目的在于从流程图中把 try,except 和finally 关键字和资源分配释放相关代码统统去掉，简化try….except….finlally的处理流程。with通过__enter__方法初始化，然后在__exit__中做善后以及处理异常。所以使用with处理的对象必须有__enter__()和__exit__()这两个方法。其中__enter__()方法在语句体（with语句包裹起来的代码块）执行之前进入运

行，__exit__()方法在语句体执行完毕退出后运行。with 语句适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源，比如文件使用后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。

With基本语法

With语句的基本语法格式如下：

with expression [as target]:

with_body

参数说明：

expression：是一个需要执行的表达式；

target：是一个变量或者元组，存储的是expression表达式执行返回的结果，

可选参数

With 语句是什么？

有一些任务，可能事先需要设置，事后做清理工作。对于这种场景，Python的with语句提供了一种非常方便的处理方式。一个很好的例子是文件处理，你需要获取一个文件句柄，从文件中读取数据，然后关闭文件句柄。

如果不用with语句，代码如下：

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

这里有两个问题:

一是可能忘记关闭文件句柄；

二是文件读取数据发生异常，没有进行任何处理。

下面是处理异常的加强版本：

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

虽然这段代码运行良好，但是太冗长了。

这时候就是with一展身手的时候了。除了有更优雅的语法，with还可以很好的处理上下文环境产生的异常。

下面是with版本的代码：

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

with的工作原理：

紧跟with后面的语句被求值后，返回对象的__enter__()方法被调用，这个方法的返回值将被赋值给as关键字后面的变量；

当with后面的代码块全部被执行完之后，将调用前面返回对象的__exit__()方法。

代码示例：

class Sample(object):
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)

执行结果：

E:\python>python ten.py
In __enter__()
sample: Foo
In __exit__()

以上代码执行过程

1.__enter__()方法被执行

2.__enter__()方法返回的值 - 这个例子中是”Foo”，赋值给变量’sample’

3.执行代码块，打印变量”sample”的值为 “Foo”

4.__exit__()方法被调用

with真正强大之处是它可以处理异常。可能你已经注意到Sample类的 __exit__ 方法有三个参数 val, type 和 trace。这些参数在异常处理中相当有用。

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()

Sample()的 __enter__() 方法返回新创建的Sample对象，并赋值给变量sample。

执行结果：

type: 
value: integer division or modulo by zero
trace: 
Traceback (most recent call last):
File "ten.py", line 16, in 
sample.do_something()
File "ten.py", line 12, in do_something
bar = 1/0
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

实际上，在with后面的代码块抛出任何异常时，__exit__() 方法被执行。正如例子所示，异常抛出时，与之关联的type，value和stack trace传给 __exit__() 方法，因此抛出的ZeroDivisionError异常被打印出来了。开发库时，清理资源，关闭文件等等操作，都可以放在 __exit__ 方法当中。

上文说了 __exit__ 函数可以进行部分异常的处理，如果我们不在这个函数中处理异常，他会正常抛出，这时候我们可以这样写（python 2.7及以上版本，之前的版本参考使用contextlib.nested这个库函数）：

try:
with open("e:\\python\\222.txt") as f:
do someting
else:
do something about exception

总之，with-as表达式极大的简化了每次写finally的工作，这对保持代码的优雅性是有极大帮助的。

如果有多个项，可以这么写:

with open("e:\\python\\222.txt") as f1,open("e:\\python\\hu.txt") as f2:
content1 = f1.read()
content2 = f2.read()
print content1,content2

自定义with异常

class opened(object):
def __init__(self, filename):
self.handle = open(filename)
print ('Resource: %s'% filename)
def __enter__(self):
print ('[Enter %s]: Allocate resource.' % self.handle)
return self.handle # 可以返回不同的对象
def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_trackback):
print ('[Exit %s]: Free resource.' % self.handle)
if exc_trackback is None:
print ('[Exit %s]: Exited without exception.,' % self.handle)
self.handle.close()
else:
print ("error occur!") #句柄泄漏
#return True
return False #会抛出异常，中断程序的执行
with opened(r'e:\c.txt') as fp:
for line in fp.readlines():
print(line)
raise TypeError
print ("Dnoe")

Return True的执行结果

➢ opened中的__enter__() 返回的是自身的引用，这个引用可以赋值给 as 子句中的fp变量；返回值的类型可以根据实际需要设置为不同的类型，不必是上下文管理器对象本身。

➢ __exit__() 方法中对变量exc_trackback进行检测，如果不为 None，表示发生了异常，如果没有发生异常，缺省的返回值为 None，由于没有异常发生，__exit__() 的三个参数都为None，上下文管理代码可以检测这种情况，做正常处理。__exit__()方法的3个参数，分别代表异常的类型、值、以及堆栈信息。

➢ 不管是否执行过程中是否发生了异常，执行上下文管理器的 __exit__() 方法，__exit__() 方法负责执行“清理”工作，如释放资源等。如果执行过程中没有出现异常，或者语句体中执行了语句 break/continue/return，则以 None 作为参数调用 __exit__(None, None, None) ；

如果执行过程中出现异常，则使用 sys.exc_info 得到的异常信息为参数调用__exit__(exc_type, exc_value, exc_traceback)

➢ 出现异常时，如果 __exit__(type, value, traceback) 返回 False，则会重新抛出异常，让with 之外的语句逻辑来处理异常，这也是通用做法；如果返回 True，则忽略异常，不再对异常进行处理

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