Python With As 用法詳解

一、 with as 功能介紹

在 Python 中，with as 語句可以讓我們更方便地使用處理資源的對象，比如文件、網路連接等，同時還能在使用完畢後自動關閉這些資源。

with open('example.txt', 'r') as f:
    print(f.readlines())

上述代碼使用 with as 語句打開 example.txt 文件，並自動關閉文件對象 f。

其中，open() 函數返回的是一個文件對象，我們可以使用 as 關鍵字給這個對象起一個方便識別的名稱，這個名稱會作為 with as 語句塊中變數的名稱。

二、 with as 的基本語法

Python with as 語句的基本語法如下：

with context_expression [as target(s)]:
    with-body

其中，context_expression 表示要處理的資源對象，as target(s) 表示我們可以給這個對象起一個別名（or 名稱），with-body 表示要執行的操作。

三、簡單例子

下面看一個簡單的例子，使用 with as 語句實現文件讀寫操作：

with open('example.txt', 'r') as f:
    print(f.read())
    
with open('example.txt', 'a') as f:
    f.write('這是新的一行。\n')

上述代碼中，第一個 with as 語句用於讀取 example.txt 的內容並輸出到屏幕上，第二個 with as 語句用於向 example.txt 文件中追加內容。

四、同時打開多個文件

with as 語句還可以同時打開多個文件，並在處理完畢後自動關閉它們。下面的代碼演示了同時打開兩個文件，並將它們的內容合併到一個新文件中：

with open('example1.txt', 'r') as f1, open('example2.txt', 'r') as f2:
    content = f1.read() + f2.read()
with open('example_merge.txt', 'w') as f:
    f.write(content)

上述代碼中，我們使用逗號分隔符同時打開 example1.txt 和 example2.txt 文件對象，並讀取它們的內容。然後將這些內容合併到 content 變數中，並將 content 內容寫入 example_merge.txt 文件中。

五、自定義上下文管理器

除了文件讀寫操作外，我們還可以針對其他資源編寫自定義上下文管理器。下面使用 socket 為例，演示如何創建一個自定義的上下文管理器：

import socket

class MySocket():
    def __init__(self, host, port):
        self.host = host
        self.port = port
        
    def __enter__(self):
        self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        self.sock.connect((self.host, self.port))
        return self.sock
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.sock.close()

with MySocket('www.baidu.com', 80) as sock:
    sock.sendall(b'HEAD / HTTP/1.1\r\nHost: www.baidu.com\r\n\r\n')
    data = sock.recv(1024)
    print(data.decode())

上述代碼中，我們使用自定義的 MySocket 類來管理 socket 對象，在 with 語句塊中打開連接，完成請求後自動關閉連接。

在自定義的上下文管理器類中，我們需要包含 __enter__() 和 __exit__() 兩個魔法方法。__enter__() 用於執行資源對象的初始化操作，返回該資源對象。__exit__() 用於在 with 語句塊執行完成後關閉資源對象。

六、上下文環境的嵌套使用

上下文管理器支持嵌套使用，即在一個 with 語句塊中可以使用多個 with as 語句。下面是一個嵌套使用的例子：

with open('example1.txt', 'r') as f1:
    with open('example2.txt', 'r') as f2:
        with open('example3.txt', 'w') as f3:
            content = f1.read() + f2.read()
            f3.write(content)

上述代碼中，我們在一個 with 語句塊中打開三個文件，同時使用了多個 with as 語句。即在第三個 with 語句塊中嵌套使用了第一個和第二個 with as 語句塊。這種嵌套使用可以讓我們更方便地管理多個資源對象。