Context managers اور with statement کیا ہیں؟

Question

Accepted Answer

ایک **context manager** ایک ایسی چیز ہے جو setup اور teardown logic کو متعین کرتی ہے، **`with`** statement کے ساتھ استعمال ہوتی ہے۔ یہ یقینی بناتی ہے کہ cleanup (فائلوں کو بند کرنا، locks کو release کرنا، transactions کو واپس لینا) خودکار طور پر ہو — یہاں تک کہ اگر کوئی خرابی ہو۔

## یہ مسئلہ جو حل کرتا ہے

```python
# ❌ manual cleanup — error-prone; if processing throws, the file never closes
f = open("file.txt")
data = f.read()
process(data)        # if this raises, f.close() below is skipped → leaked file handle
f.close()

# ✅ with statement — guarantees the file is closed, no matter what
with open("file.txt") as f:
    data = f.read()
    process(data)
# f is automatically closed here — even if process() raised an exception
```

`with` block یقینی بناتا ہے کہ `f.close()` block سے نکلتے وقت چلے، چاہے عام طور پر ہو یا exception کے ذریعے — بھولے ہوئے یا چھوڑے گئے cleanup سے leaked resources کو ختم کرتا ہے۔

## عام context managers

```python
with open("f.txt") as f: ...           # files (auto-close)
with lock:                              # threading locks (auto-release)
    shared_resource += 1
with db.transaction():                  # DB transactions (auto-commit/rollback)
    ...
with open("a") as a, open("b") as b:    # multiple at once
    ...
```

## اپنا خود لکھنا — class طریقہ

```python
class Timer:
    def __enter__(self):                 # SETUP — runs at `with` entry
        self.start = time.perf_counter()
        return self                       # the value bound to `as`
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, tb):  # TEARDOWN — runs at exit (even on error)
        print(f"took {time.perf_counter() - self.start:.3f}s")
        # return False → propagate any exception; True → suppress it

with Timer():
    do_work()
```

ایک context manager `__enter__` (setup) اور `__exit__` (cleanup، جو کوئی بھی exception info حاصل کرتا ہے) کو implement کرتا ہے۔

## آسان طریقہ — contextlib

```python
from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def timer():
    start = time.perf_counter()
    try:
        yield                            # everything before yield = setup; after = teardown
    finally:
        print(f"took {time.perf_counter() - start:.3f}s")

with timer():
    do_work()
```

`@contextmanager` decorator ایک generator کو context manager میں تبدیل کرتا ہے — `yield` سے پہلے setup، بعد میں cleanup (safety کے لیے `finally` میں)۔

## یہ کیوں اہم ہے

Context managers اور `with` **resource management کو محفوظ طریقے سے** سنبھالنے کا Pythonic طریقہ ہیں — یقینی بناتے ہیں کہ فائلیں بند ہوں، locks release ہوں، connections واپس آئیں اور transactions مکمل ہوں، یہاں تک کہ جب exceptions ہوں۔

یہ resource leaks اور inconsistent state سے بچاتا ہے، جو manual cleanup میں bugs کا عام ذریعہ ہے۔

اہے ہمیشہ استعمال ہوتے ہیں (ہر file operation کو `with` استعمال کرنا چاہیے)، اور یہ جاننا کہ اپنا خود کیسے لکھیں (`__enter__`/`__exit__` یا سادہ `@contextmanager` کے ذریعے) آپ کو کسی بھی setup/teardown pattern کو صاف اور قابلِ اعتماد طریقے سے encapsulate کرنے دیتا ہے۔