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()

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：

file = open("/tmp/foo.txt")try:    data = file.read()finally:    file.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如何工作？

这看起来充满魔法，但不仅仅是魔法，Python对with的处理还很聪明。基本思想是with所求值的对象必须有一个__enter__()方法，一个__exit()方法。

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赋值给as后面的变量。当with后面的代码块全部执行完之后，将调用前面返回对象的__exit()方法。

下面例子可以具体说明with如何工作：

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

运行代码，输出如下：

In __enter__()sample: FooIn __exit__()

正如你看到的：

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真正的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。我们来改一下代码，看看具体如何工作。

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()

 

这个例子中，with后面的get_sample()变成了Sample()。这没有任何关系，只要紧跟with后面的语句所返回的对象有__enter__()和exit()方法即可。此例中，Sample()的__enter__()方法返回新创建的Sample对象，并赋值给变量sample。

代码执行后：

bash-3.2$ ./with_example02.pytype: 
     
      value: integer division or modulo by zerotrace: 
      
       Traceback (most recent call last):  File "./with_example02.py", line 19, in 
       
            sample.do_something()  File "./with_example02.py", line 15, in do_something    bar = 1/0ZeroDivisionError: 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。开发库时，清理资源，关闭文件等等操作，都可以放在__exit__()方法中。

因此，Python的with语句时提供一个有效的机制，让代码更简练，同时在异常产生时，清理工作更简单。