Python如何实现类似Lisp类语言将字符串作为文件写入并获取内容的功能

问题描述 #

Lisp类语言通常提供了一种抽象机制，允许你将string作为文件打开，随后可使用任意支持普通文件写入的函数向其输出内容。当关闭该字符串对象时，即可取回所有已写入的字符串内容。
Python中是否存在类似的功能呢？
期望的使用方式大致如下：

f = open_string_as_output()
f.write("hello")
if some_condition:
   f.write(" ")
g(f) # allow g to write to the sting if desired
f.close()
str = f.get_string()

答案 #

Python标准库内置了完全符合该需求的实现，就是io模块下的StringIO类，它完全模拟了文件对象的接口，所有支持普通文件写入的函数都可以直接传入StringIO实例使用。

对应需求的实现示例 #

import io

# 初始化可写的字符串虚拟文件，等效于你提到的open_string_as_output()
f = io.StringIO()
f.write("hello")
some_condition = True
if some_condition:
    f.write(" ")

# 可以直接传入其他接收文件对象的函数写入内容
def g(file_obj):
    file_obj.write("test content")
g(f)

# 调用getvalue()方法获取所有写入的字符串内容，等效于get_string()
result = f.getvalue()
# 操作完成后关闭对象释放缓冲区
f.close()

print(result) # 输出：hello test content

额外使用提示 #

• 如果需要操作字节类型的数据，可以使用同模块下的io.BytesIO，用法和StringIO完全一致，仅输入输出为bytes类型
• 更推荐使用上下文管理器语法，无需手动调用close()，写法更简洁且不会遗漏资源释放：

import io
with io.StringIO() as f:
    f.write("hello")
    f.write(" world")
    res = f.getvalue()
print(res) # 输出：hello world

• 调用close()方法后StringIO的缓冲区会被释放，因此需要在关闭前或者上下文管理器的代码块内调用getvalue()获取写入内容。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jim Newton