Python for AI/Errors ও Files/Lesson 32

Context Managers (with)

with statement কেন নিরাপদ — শুরু আর শেষের কাজ (খোলা/বন্ধ, চালু/বন্ধ) নিশ্চিত করা, নিজের context manager বানানো (__enter__/__exit__ আর @contextmanager), আর timing ও temporary setting-এর pattern।

সময়: 22 মিনিট
Exercise: 1
Challenge: 1
Quiz: 3 প্রশ্ন

সহজ ভাষায়

অনেক কাজের একটা শুরু আর একটা শেষ আছে, আর শেষটা অবশ্যই করতে হয়:

File খোলা → বন্ধ করা
Database connection নেওয়া → ছেড়ে দেওয়া
Lock নেওয়া → ছেড়ে দেওয়া
Timer চালু → বন্ধ

Context manager এই জুটি সামলায়, আর with statement নিশ্চিত করে শেষের কাজটা হবেই — মাঝখানে error হলেও।

main.py

with open("demo.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("hello")
    print("ভেতরে, file বন্ধ?", f.closed)

print("বাইরে, file বন্ধ?", f.closed)

কেন দরকার?

with ছাড়া একই কাজ নিরাপদভাবে করতে হলে:

main.py

f = open("demo.txt", "w", encoding="utf-8")
try:
    f.write("hello")
finally:
    f.close()

print(f.closed)

চার লাইনের ঝামেলা, আর try/finally ভুলে গেলে error-এ file খোলা থেকে যায়। Server-এ হাজার request-এ হাজার খোলা file — একসময় "Too many open files" error-এ server বন্ধ।

ML-এও সবখানে context manager:

PyTorch-এ prediction-এর সময় with torch.no_grad(): — সাময়িকভাবে gradient হিসাব বন্ধ, memory আর সময় বাঁচে
with mlflow.start_run(): — experiment tracking শুরু ও শেষ
Mixed precision: with torch.autocast("cuda"):

এক `with`-এ একাধিক

main.py

with open("a.txt", "w", encoding="utf-8") as a, open("b.txt", "w", encoding="utf-8") as b:
    a.write("A")
    b.write("B")

print(open("a.txt", encoding="utf-8").read(), open("b.txt", encoding="utf-8").read())

নিজের context manager: `enter` আর `exit`

যেকোনো class-এ এই দুটো dunder method থাকলে সেটা with-এ ব্যবহার করা যায়:

main.py

class Section:
    def __init__(self, title):
        self.title = title

    def __enter__(self):
        print(f"+-- {self.title}")
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc, tb):
        status = "ব্যর্থ" if exc_type else "সফল"
        print(f"+-- {self.title}: {status}")
        return False


with Section("Data loading"):
    print("|   1000 row পড়লাম")

try:
    with Section("Training"):
        raise ValueError("loss nan হয়ে গেছে")
except ValueError as e:
    print("ধরা পড়েছে:", e)

__enter__ — block শুরুর আগে চলে। যা return করে, সেটাই as-এ যায়।
__exit__(exc_type, exc, tb) — block শেষে সবসময় চলে। Error হলে তার তথ্য পায়, না হলে তিনটাই None।
__exit__ True return করলে error চাপা পড়ে — প্রায় কখনোই এটা চাও না।

সহজ উপায়: `@contextmanager`

Class না লিখে, একটা function আর yield দিয়ে:

main.py

from contextlib import contextmanager


@contextmanager
def section(title):
    print(f"শুরু: {title}")
    try:
        yield
    finally:
        print(f"শেষ: {title}")


with section("Preprocessing"):
    print("  text পরিষ্কার করছি...")

yield-এর আগের অংশ শুরুতে, পরের অংশ শেষে। try/finally দিয়ে ঘিরলে error-এও শেষের অংশ চলে।

Exercise

Timer context manager

+20 XP

Timer class বানাও যেটা with block-এর ভেতরের code কতক্ষণ চলল মাপে:

__enter__ — শুরুর সময় রাখবে আর self return করবে
__exit__ — শেষ হলে মোট সময় (সেকেন্ডে) self.elapsed-এ রাখবে

সময় মাপতে time.perf_counter() ব্যবহার করো।

solution.py

import time


class Timer:
    pass


with Timer() as t:
    total = sum(range(1_000_000))

print(f"সময় লেগেছে: {t.elapsed:.4f} সেকেন্ড")

Quiz

Q1with open("f.txt") as f: block-এর ভেতরে error হলে file-এর কী হয়?
খোলা থেকে যায়বন্ধ হয়ে যায়, তারপর error উপরে যায়Error চাপা পড়ে যায়
Q2with X() as v: — v-এর মান কোথা থেকে আসে?
X() object নিজেই, সবসময়__enter__ যা return করে__exit__ যা return করে
Q3@contextmanager function-এ yield-এর আগের আর পরের code কখন চলে?
দুটোই block-এর আগেআগেরটা block শুরুর আগে, পরেরটা block শেষ হওয়ার পরদুটোই block-এর পরে

0/3 answered

Challenge

সাময়িক setting

+50 XP

@contextmanager দিয়ে override(config, **changes) বানাও। with block-এর ভেতরে config dictionary-তে changes-এর মানগুলো বসবে; block শেষে আগের অবস্থা হুবহু ফিরে আসবে:

আগে থেকে থাকা key → আগের মান ফিরবে
আগে ছিল না এমন key → মুছে যাবে
block-এর ভেতরে error হলেও ফিরবে (আর error চাপা পড়বে না)

solution.py

from contextlib import contextmanager


def override(config, **changes):
    pass


config = {"lr": 0.001, "debug": False}
with override(config, debug=True, seed=42):
    print("ভেতরে:", config)
print("বাইরে:", config)

বাস্তবে কোথায় ব্যবহার হয়?

একটা training pipeline-এর প্রতিটা ধাপের সময় মাপা — কোন ধাপ সবচেয়ে ধীর সেটা খুঁজতে (profiling):

main.py

import time
from contextlib import contextmanager

timings = {}


@contextmanager
def timed(step):
    start = time.perf_counter()
    try:
        yield
    finally:
        timings[step] = time.perf_counter() - start


with timed("load"):
    data = [i % 97 for i in range(200_000)]

with timed("preprocess"):
    data = [x / 97 for x in data]

with timed("train"):
    total = sum(x * x for x in data)

slowest = max(timings, key=timings.get)
for step, seconds in timings.items():
    marker = "  <- সবচেয়ে ধীর" if step == slowest else ""
    print(f"{step:<12}{seconds * 1000:7.1f} ms{marker}")

Optimize করার আগে মাপো — অনুমানে ভুল জায়গায় সময় নষ্ট হয়। এই project-এর মূলনীতিতেও লেখা আছে: "Measure first."

Interview প্রশ্ন

Beginner: with statement কী করে? File-এর ক্ষেত্রে কেন ব্যবহার করবে?
Intermediate: __enter__ আর __exit__ কী? __exit__ True return করলে কী হয়?
Advanced: PyTorch-এর torch.no_grad() context manager হিসেবে কী করে, আর inference-এর সময় কেন দরকার?

এরপর কী?

অভিনন্দন! 🎉 Errors ও Files module শেষ — আর সেই সাথে Python-এর মূল অংশ। তুমি এখন robust code লিখতে পারো, real file থেকে data পড়তে আর লিখতে পারো।

এবার শুরু আসল data science যাত্রা। পরের module: NumPy — সব ML library-র নিচে থাকা numerical computing-এর ভিত্তি। এখন পর্যন্ত লেখা loop-গুলো ১০০ গুণ দ্রুত চালানো শিখবে।

Context Managers (with)

সহজ ভাষায়

কেন দরকার?

এক with-এ একাধিক

নিজের context manager: __enter__ আর __exit__

সহজ উপায়: @contextmanager

Exercise

Quiz

Challenge

বাস্তবে কোথায় ব্যবহার হয়?

Interview প্রশ্ন

এরপর কী?

এক `with`-এ একাধিক

নিজের context manager: `enter` আর `exit`

সহজ উপায়: `@contextmanager`