Короткий ответ

Контекстный менеджер - это объект, который определяет контекст выполнения блока кода с помощью методов __enter__() и __exit__(), чаще всего используется с оператором with для автоматического управления ресурсами.

Развернутый ответ

Контекстный менеджер в Python — это объект, который определяет контекст выполнения блока кода с помощью оператора with. Он гарантирует, что определенные действия будут выполнены при входе в контекст и при выходе из него (даже при возникновении исключения).

1. Основные возможности:

• Автоматическое выделение и освобождение ресурсов
• Обработка исключений внутри контекста
• Создание временных изменений состояния
• Измерение времени выполнения

2. Синтаксис с with

with контекстный_менеджер as переменная:
    # Блок кода
    # Автоматическое выполнение cleanup-действий

3. Реализация через класс

Класс должен содержать методы __enter__ и __exit__:

class FileManager:
    def __init__(self, filename, mode):
        self.filename = filename
        self.mode = mode
    
    def __enter__(self):
        self.file = open(self.filename, self.mode)
        return self.file
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.file.close()
        if exc_type:  # Если было исключение
            print(f"Ошибка: {exc_val}")
        return True  # Подавляем исключение

# Использование
with FileManager('test.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello')

4. Реализация через contextlib.contextmanager

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def timer():
    start = time.time()
    try:
        yield  # Здесь выполняется код внутри with
    finally:
        print(f"Время: {time.time() - start:.2f} сек")

with timer():
    time.sleep(1)  # Выведет время выполнения

5. Встроенные контекстные менеджеры

• open() — работа с файлами
• threading.Lock() — блокировки потоков
• subprocess.Popen() — управление процессами
• unittest.mock.patch() — временные моки

6. Примеры использования

Работа с файлами

with open('file.txt', 'r') as f:
    content = f.read()  # Файл закроется автоматически

Блокировки потоков

lock = threading.Lock()

with lock:
    # Критическая секция
    shared_data.append(value)

Временное перенаправление вывода

with redirect_stdout(sys.stderr):
    print("Это будет перенаправлено в stderr")

7. Параметры __exit__

• exc_type — тип исключения
• exc_val — экземпляр исключения
• exc_tb — объект трассировки

Если __exit__ возвращает True, исключение подавляется.

8. Преимущества

• Упрощение управления ресурсами
• Гарантированное выполнение cleanup-кода
• Улучшение читаемости
• Безопасная обработка исключений

Контекстные менеджеры широко используются для работы с ресурсами (файлы, сетевые соединения, блокировки), временными изменениями состояния и измерениями производительности.