python のコンテキストマネージャーwithはどういう仕組で動いている？ __enter__と__exit__メソッドを持ったwith対応クラスを作成する

コンテキストマネージャーであるwithはどういう仕組で動いているのか？

ファイルのオープン・クローズでよく見かけるwith ですが、これがどうやって動いているのかを紹介します。
withはコンテキストマネージャーと呼ばれます。
コンテキスト　＝   ”文脈 or 状況”
マネージャー　＝　”管理者”
状況をうまく管理してくれる奴ぐらいの意味です。

まずよく見かけるファイルを開いて中身を取り出す時に使うwith構文

with open('test.txt', 'r') as f:
    print("1:", f.readlines())
    print("2:", f.closed)
print("3:", f.closed)

test.textには'text'という文字列一行からなるtxtファイルです。
f.closedでファイルオブジェクトの開閉を調べています。
withブロック内ではf.closedはFalse（つまりファイルオブジェクトはメモリにのったまま）ですが、ブロックを出るとf.closedはTrueでファイルは閉じられています。

withは、enterとexitを使って次のように書き換えることができます。

f = open('test.txt', 'r')
obj = f.__enter__()
try:
    print("1:", f.readlines())
    print("2:", f.closed)
finally:
    print("3:", f.closed)
    obj.__exit__()
    print("4:", f.closed)

まずobj.enter()でオブジェクトをコンテキストでの管理を開始します。
obj.exit()によってオブジェクトの管理が終了し、リソースから削除されます（f.close()と同じことです）。

コンテキストはいつ使われるか？

• ファイルの開閉する時
• 小数点精度を状況によって変更したいような時

状況に応じて（withブロック内でのみ）特殊な操作をしたい時に便利ですね。

コンテキストマネージャーwithが使えるクラスの作成方法

クラスから作成したインスタンスがwithに対応するためには、
そのクラスがenterとexitメソッドを持つようにする必要があります。

withブロックのスコープはforループや関数とは異なる

withブロックのスコープはforループや関数とは異なり、その変数はグローバルスコープに属している。

__exit__の振る舞い

try文のfinallyと同じで、withブロックで例外が発生しても、exitは実行されます。