Python with语句用法原理详解

Python语言是一门开源高级编程语言，它简洁、易读、易学。Python语言中的with语句，是一种很有用的语法结构，它可以让我们在使用一些资源（比如文件、网络连接等）时更加方便、易用、安全。

一、with语句是什么？

Python with语句是一种新的语法结构，可以让代码更加简洁、易读，同时也可以更加安全地使用一些资源。它的基本语法格式如下：

```

with context_expression [as target(s)]:

with-body

```

其中，context_expression是一个表达式，它返回一个上下文管理器对象，这个上下文管理器对象可以管理一些资源的使用；target(s)是可选的，用于将上下文管理器对象绑定到一个或多个变量；with-body是一个代码块，它包含一些代码，用于使用上下文管理器对象管理资源。

二、with语句的使用场景

Python with语句有很多使用场景，下面我们来简单介绍一下。

1、文件读取和写入

在Python中，我们可以使用with语句来打开文件并读取或写入文件：

```

with open('file.txt','r') as f:

content = f.read()

```

这里，我们使用with语句来打开文件，并将文件对象绑定到变量f上，然后使用f.read()方法读取文件的内容。在with语句块结束时，Python会自动关闭文件，无需手动关闭文件，这样可以避免忘记关闭文件而导致的资源泄漏。

2、网络连接

在Python中，我们可以使用with语句来管理网络连接：

```

import socket

with socket.socket(socket.AF_INET,socket.soCK_STREAM) as s:

s.connect(('www.baidu.com',80))

s.sendall(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.baidu.com\r\n\r\n')

response = s.recv(1024)

```

这里，我们使用with语句来创建一个socket连接，并将连接对象绑定到变量s上，然后使用s.sendall()方法发送HTTP请求，使用s.recv()方法接收响应。在with语句块结束时，Python会自动关闭socket连接，无需手动关闭连接。

3、数据库连接

在Python中，我们可以使用with语句来管理数据库连接：

```

import sqlite3

with sqlite3.connect('test.db') as conn:

cursor = conn.cursor()

cursor.execute('SELECT * FROM users')

result = cursor.fetchall()

```

这里，我们使用with语句来创建一个sqlite3数据库连接，并将连接对象绑定到变量conn上，然后使用conn.cursor()方法获取游标对象，使用cursor.execute()方法执行sql语句，使用cursor.fetchall()方法获取查询结果。在with语句块结束时，Python会自动关闭数据库连接，无需手动关闭连接。

三、with语句的原理

Python with语句的原理是利用上下文管理器对象来管理某些资源的使用。在with语句执行时，Python会调用上下文管理器对象的__enter__()方法，这个方法用于获取资源并做一些准备工作，然后返回一个代表资源的对象。如果with语句有as子句，Python会将这个代表资源的对象绑定到as子句中指定的变量上。然后，with语句会执行with-body中的代码块，使用代表资源的对象来管理资源的使用。最后，Python会调用上下文管理器对象的__exit__()方法，这个方法用于释放资源并做一些清理工作。

四、常见问题

1、with语句和try...finally语句有什么区别？

Python中的try...finally语句和with语句都可以用来管理资源的使用，它们的区别在于try...finally语句需要手动获取和释放资源，而with语句则是自动获取和释放资源。

2、with语句中的as子句是可选的吗？

是的，as子句是可选的。如果不需要将代表资源的对象绑定到变量上，可以省略as子句。

3、如何自定义上下文管理器对象？

我们可以自定义一个类，并在这个类中实现__enter__()和__exit__()方法，这个类就成了一个上下文管理器对象。

五、