with语法在Python里很常见, 主要的利好是使用代码更简洁. 常见的使用场景有:
1. 资源对象的获取与释放. 使用with可以简化try...finally ...
2. 在不修改函数代码的前提下设置函数的默认参数

例如, 读写一个文件. 在读写前, 要打开它；在读写结束后要关闭它；读写过程中出现异常也得关闭它.

如果不使用with, 就得这么写:

try:
    f = open('xxx', 'w')
    # write 
    ...
finally:
    f.close()

 

如果使用with, 则简短不少:

with open('xxx', 'r') as f:
    # write 
    ...

 

一个具体的示例可以看出with语法的特点:

 

# encoding=utf-8
path = '/tmp/temp.txt'
with open(path, 'w') as f:
    f.writelines(['hello'])

print '在with之外, 变量f仍然存在且可被访问:', f
print '但是, 文件流已经被关闭了: ', f.closed

 

输出:

在with之外, 变量f仍然存在且可被访问: <closed file '/tmp/temp.txt', mode 'w' at 0x7ff7f4076660>
但是, 文件流已经被关闭了:  True

 

with语法在tensorflow/slim里被大量使用, 主要用于管理命名和设置默认参数:

with slim.arg_scope(
    [slim.conv2d],
    activation_fn=tf.nn.relu,
    weights_initializer= weights_initializer,
    biases_initializer = biases_initializer):

    with slim.arg_scope(
        [slim.conv2d, slim.max_pool2d],
                padding='SAME',
                data_format = self.data_format):
        ...

 

 

上下文管理对象
为了for... in ..., Iterator出现了. 为了with...[as ...], 上下文管理对象(Context Manager, CM)出现了.

with产生了类似于作用域的效果, 例如, 用with ... as 打开的文件流, 只能在with 代码块内部进行I/O操作；使用slim.arg_scope为目标函数设置了默认参数, 但这个设置只在with 代码块内部生效. 出了with 代码块, 该怎样还是怎样. 这是怎样实现的呢? 答案在上下文管理器(CM)身上.

CM是一种协议, 它的协议方法为__enter__与__exit__, 前者在进入with代码块时执行, 后者在退出时执行.

实现一个简单的上下文管理器
接下来我们通过实现一个简单的CM来理解with的工作原理, 它会将print输出反转:

# encoding=utf-8
# !/usr/local/bin/Python3
class reverse_print():
    def __enter__(self):
        # 这个方法在进入with block时执行.
        print('enter with block.')
        import sys
        self.origin_write = sys.stdout.write
        sys.stdout.write = self.new_print# Python2里这个对象不可修改, Python3可以
        return 'HELLO, I AM WITH'# 被 as 接收
    def new_print(self, s):
        self.origin_write(s[::-1])

    def __exit__(self, exception_type, exception_code, traceback):
        # 跳出with block时执行.
        # 处理异常(这儿就忽略吧), 恢复进入with时的修改
        import sys
        sys.stdout.write = self.origin_write
        print('exit with block')

print('before with:', 'hello')
with reverse_print() as cmo:
    print('hello')
    print(cmo)
print('after with:','hello')
print(cmo)

 

用Python3执行, 输出为:

before with: hello
enter with block.
olleh
HTIW MA I ,OLLEH
exit with block
after with: hello
HELLO, I AM WITH

这段代码展示了CMO的两个关键点:

1. __enter__在进入with时执行. 它的返回值会被as接收.
2. __exit__ 在退出with时执行, 需要将在__enter__对context作出的修改恢复成原样.