Python の with ステートメント

1. Python で with ステートメントを使用する
2. まとめ

Python は、既存のコードを改善するためのさまざまな機能とオプションを提供します。 そのような機能の 1つが with キーワードです。

このチュートリアルでは、with ステートメントの機能と Python でのそのアプリケーションについて説明します。

Python で with ステートメントを使用する

このステートメントは基本的に、例外を処理し、リソースが使用されたときにそれらをクリアするために使用されます。 これにより、コードが適切に実行され、リソースが後でクリーンアップされることが保証されます。

ほとんどの場合、ファイル処理で with ステートメントが使用されます。 例を挙げてみましょう。

f = open("path\file.txt", "w")
f.write("Sample Content")
f.close()

上記の例では、open() 関数を使用してファイルを開き、write() メソッドを使用していくつかのコンテンツを書き込みました。 次に、close() 関数がファイル オブジェクトを閉じ、リソースをクリアしました。

上記のコードが with キーワードでどのように見えるか見てみましょう。

with open("path\file.txt") as f:
    f.write("Sample Content")

コードでは、with ステートメントを使用して、close() 関数の使用をなくすことができたことがわかります。

with ステートメントが役立つもう 1つの例は、try および finally ブロックをカプセル化する場合です。

例えば、

f = open("path\file.txt", "w")
try:
    f.write("Sample Content")
finally:
    f.close()

try ブロックはファイルを開くようなコードを受け取り、try ブロックのコードが例外を発生させるかどうかにかかわらず、finally ブロックのコードが実行されます。 上記の例では、write() 関数が例外を発生させたとしても、finally ブロック内のコードが実行され、close() 関数が実行されます。

前の例で with ステートメントを使用してこれを実現する方法を見てきました。

with ステートメントをユーザー定義オブジェクトと共に使用することもできます。そのようなオブジェクトはコンテキスト マネージャーとして知られています。 __enter__ と __exit__ メソッドが定義されています。

with ステートメントを使用してこのクラスのオブジェクトを作成しながら、__enter__ メソッドが実行されます。 with ブロック内のコードが終了すると、__exit__ メソッドが実行されます。

class writer_class(object):
    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename

    def __enter__(self):
        self.f = open(self.filename, "w")
        return self.f

    def __exit__(self, exception, value):
        self.f.close()


with writer_class("file.txt") as f:
    f.write("DelftStack")

Python の上記のクラスのオブジェクトは、作成時に __enter__ メソッドを実行します。このメソッドは、ファイルを開くために使用されます。 close() 関数は __exit__ メソッド内に配置され、コードが実行されたときにファイル オブジェクトを閉じます。

クラスと同様に、contextlib ライブラリを使用してコンテキスト マネージャー メソッドを作成できます。 これらのメソッドは、定義された関数の前に置かれる @contextmanager デコレーターを使用して作成できます。

例えば、

from contextlib import contextmanager


@contextmanager
def new_open(file):
    try:
        f = open(file, "w")
        yield f
    finally:
        f.close()


with new_open("sample.txt") as f:
    f.write("DelftStack")

コード例では、そのようなメソッドを作成できる @contextmanager デコレータの使用を見ることができます。 定義された関数では、ファイル オブジェクトを作成し、作成されたオブジェクトを try および finally ブロックを使用して閉じるための完全なコードを配置します。

まとめ

結論として、Python の with ステートメントとその使用について説明しました。 最初に、このステートメントの基本と、リソースをクリーンアップすることでコードの読みやすさと効率を向上させる方法について説明しました。

その使用方法を示すために、ファイル処理を伴う最も一般的なアプリケーションに焦点を当てました。 また、コンテキスト マネージャーとそのメソッド、およびそれらで with ステートメントを使用する方法についても説明しました。