Python：标准函数和上下文管理器？

Question

在 python 中，有许多函数既可以作为标准函数，也可以作为上下文管理器。例如open() 可以被称为：

my_file=open(filename,'w')

或

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

两者都给你一个my_file 对象，可以用来做你需要做的任何事情。一般来说，后者更可取，但有时人们也可能想要前者。

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，或者在函数上使用 @contextlib.contextmanager 装饰器和 yield 而不是 @ 987654329@。但是，当我这样做时，我不能再直接使用该函数 - 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，如果我把它做成一个类，我只会得到一个生成器类的实例，我认为它本质上是一样的。

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

编辑：

例如，假设我有一个类似以下的函数（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，该函数接受许多参数，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 时我会有一个file 对象一样。如果我希望能够将此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

作为上下文管理器调用时效果很好，但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，我确实可以完全控制 my_class，包括向其添加功能的能力。从下面接受的答案中，我可以推断出我的困难源于一个基本的误解：我认为无论我调用什么（上例中的my_func）都需要具有__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）需要这些函数才能充当上下文管理器。

Answer 1

您将遇到的困难是，对于同时用作上下文管理器 (with foo() as x) 和常规函数 (x = foo()) 的函数，从函数返回的对象需要同时具有__enter__ 和 __exit__ 方法……在一般情况下，没有一个很好的方法可以向现有对象添加方法。

一种方法可能是创建一个使用__getattr__ 将方法和属性传递给原始对象的包装类：

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不完全相同（例如，isinstance 测试将失败，一些内置函数如 iter(obj)不会按预期工作，等等）。

您还可以动态子类化返回的对象，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__ ...

但这种方法也存在问题（如链接帖子中所述），如果没有 strong 理由，我个人不会很乐意介绍这种魔法。

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

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

Answer 2

为了清楚起见：如果您能够更改 my_class，您当然可以将 __enter__/__exit__ 描述符添加到该类。

如果您无法更改my_class（我从您的问题中推断出），这就是我所指的解决方案：

class my_class(object):

    def __init__(self, result):
        print("this works", result)

class manage_me(object):

    def __init__(self, callback):
        self.callback = callback

    def __enter__(self):
        return self

    def __exit__(self, ex_typ, ex_val, traceback):
        return True

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        return self.callback(*args, **kwargs)


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


my_func_object = manage_me(my_func) 

my_func_object(1, 1)
with my_func_object as mf:
    mf(1, 2)

---

作为装饰者：

@manage_me
def my_decorated_func(arg_1, arg_2):
    result = arg_1 + arg_2
    return my_class(result)

my_decorated_func(1, 3)
with my_decorated_func as mf:
    mf(1, 4)