Python中With的用法

在看Dive Into Python中有关描述文件读写那章节的时候，看到了有关with的用法，查阅下相关资料，记录下来，以备后用。

官方的reference上有关with statement是这样说的，With申明把由context manager定义的方法的执行块包装起来。这样可以把try...except...finally的使用模式封装起来已被之后方便重用。

官方的定义如下：

with_stmt ::=  "with" with_item ("," with_item)* ":" suite
with_item ::=  expression ["as" target]

只有一个"item"的with申明的执行过程如下：

1. 计算出内容表达式(context expression)以获取内容管理(context manager)，该表达式是在with_item中给出的expression。
2. 内容管理器(context manager)加载__exit__()方法以备之后使用
3. 内容管理器(context manager)触发__enter__()方法
4. 假如一个目标(with_item)包含在with申明中，那么__enter__()的返回值将赋值给该目标。注意：With申明保证如果__enter__()函数的执行没有报错，那么__exit__()将总是执行。 如果在赋值给目标(with_item)的过程中出错，那么被视作该错误是在执行程序组中发生的。参考第六步
5. 执行程序组(suite)
6. 内容管理器(context manager)中的__exit__()方法触发。假如程序组中出现异常或错误，那对应的type，value，以及traceback全部传入__exit__()方法中去。否则，三个None值传入方法中去。

如果程序组中由于异常退出了，并且__exit__()的返回值为假，那么该异常重新引发。假如返回值为真，那么忽略该异常，继续执行With申明之后的程序。

如果程序组中并非由于异常退出，忽略__exit__()的返回值，该干嘛干嘛。

多个目标(with_item)在with申明中的情况，内容管理器(context manager)将其看做多个with申明嵌套。例子如下：

with A() as a, B() as b:
    suite

同于：

with A() as a:
    with B() as b:
        suite

以上是With申明具体的内部执行过程，可以看出，其中最核心是内容管理器(context manager)，所以我又查阅了有关with申明的内容管理器(with statment context managers)的相关内容。

Context Manager主要是用来管理在with申明中定义的运行时内容(runtime context)，也可以说是一种环境，一个状态。 该管理器实现了两个方法，一个是__enter__()方法，一个是__exit__()方法。

__enter__()方法主要是进入运行时内容(runtime context)并返回与之相对应的对象。 该方法的返回值的会绑定到使用该context Manager的with申明AS标识符之后的内容。举个例子：

with open(r'D:/test.txt', 'r', encoding='utf-8') as a_file:
    process(a_file)

该内容管理器(context manager)中的__enter__()方法返回的是一个文件对象，该对象赋值给了a_file。

在举个例子，浮点型数据运算时需要设定一个计算环境(contexts)，该环境可以设定精度，进位的规则，决定哪些中情况视为异常，限制指数范围等等。可以使用getcontext()和setcontext()方法来实现，也可以用localcontext() 和with申明结合的方法来实现。

from decimal import localcontext

with localcontext() as ctx:
    ctx.prec = 42   # Perform a high precision calculation
    s = calculate_something()
s = +s  # Round the final result back to the default precision

__exit__(exc_type, exc_val, exc_tb)方法就是退出这个运行时内容或环境(runtime context)并返回一个布尔值的变量来确定是否忽略中途出现的异常情况。如果中途在with申明中的执行体中出现了什么问题。就会把对应的异常类型，值以及回溯信息传给该方法，没有异常就传入None。如果有异常传入并且布尔值为真就忽略该异常，如果有异常传入但布尔值为假就像正常一样抛出异常。内容管理器的好处就如之前所说一样就是把try...except...finally的使用模式封装起来已被之后方便重用。

有关contextlib的内容将之后更新。