Python:标准函数和上下文管理器？

Question

在 python 中，有许多函数既可以用作标准函数，也可以用作上下文管理器。例如 open() 可以这样调用:

my_file=open(filename,'w')

或

with open(filename,'w') as my_file:

两者都为您提供一个 my_file 对象，可用于执行您需要的任何操作。一般来说，后者更可取，但有时也可能想做前者。

我已经能够弄清楚如何编写上下文管理器，方法是使用 __enter__ 和 __exit__ 函数创建一个类，或者使用 @函数上的 contextlib.contextmanager 装饰器和 yield 而不是 return。但是，当我这样做时，我不能再直接使用函数 - 例如，使用装饰器，我得到一个 _GeneratorContextManager 对象而不是想要的结果。当然，如果我把它作为一个类，我只会得到生成器类的一个实例，我认为这本质上是同一件事。

那么我该如何设计一个函数(或类)，既可以作为函数返回对象，也可以作为上下文管理器返回 _GeneratorContextManager 等？

编辑:

例如，假设我有一个类似下面的函数(这是高度简化的):

def my_func(arg_1,arg_2):
    result=arg_1+arg_2
    return my_class(result)

因此该函数接受多个参数，对它们进行处理，并使用这些处理的结果来初始化一个类，然后返回该类。最终结果是我有一个 my_class 的实例，就像我调用 open 时会有一个 file 对象一样。如果我希望能够将这个函数用作上下文管理器，我可以像这样修改它:

@contextlib.contextmanager
def my_func(arg_1,arg_2):
    result=arg_1+arg_2 # This is roughly equivalent to the __enter__ function
    yield my_class(result)
    <do some other stuff here> # This is roughly equivalent to the __exit__function

当作为上下文管理器调用时，它工作得很好，但当作为直接函数调用时，我不再获得 my_class 的实例。也许我只是做错了什么？

编辑 2:

请注意，我可以完全控制 my_class，包括向其添加函数的能力。从下面接受的答案中，我能够推断出我的困难源于一个基本的误解:我在想无论我调用什么(上例中的 my_func)都需要有 __exit__ 和 __enter__ 函数。这是不正确的。事实上，只有函数返回(上例中的my_class)才需要函数才能作为上下文管理器工作。

Answer 1

您将要遇到的困难是，对于一个既要用作上下文管理器(with foo() as x)又要用作常规函数(x = foo())，从函数返回的对象需要同时具有 __enter__ 和 __exit__ 方法……而且没有很好的方法——一般来说case — 向现有对象添加方法。

一种方法可能是创建一个包装器类，它使用 __getattr__ 将方法和属性传递给原始对象:

class ContextWrapper(object):
    def __init__(self, obj):
        self.__obj = obj

    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, *exc):
        ... handle __exit__ ...

    def __getattr__(self, attr):
        return getattr(self.__obj, attr)

但这会导致一些微妙的问题，因为它与原始函数返回的对象完全不一样(例如，isinstance 测试会失败，一些iter(obj) 之类的内置函数将无法按预期工作，等等)。

您还可以动态地子类化返回的对象，如下所示:https://stackoverflow.com/a/1445289/71522 :

class ObjectWrapper(BaseClass):
    def __init__(self, obj):
        self.__class__ = type(
            obj.__class__.__name__,
            (self.__class__, obj.__class__),
            {},
        )
        self.__dict__ = obj.__dict__

    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, *exc):
        ... handle __exit__ ...

但这种方法也有问题(如链接帖子中所述)，如果没有强有力的理由，我个人不愿意引入这种魔法。

我通常更喜欢添加显式 __enter__ 和 __exit__ 方法，或者使用像 contextlib.closing 这样的助手:

with closing(my_func()) as my_obj:
    … do stuff …