python yield 研究

# example 1.1

def func():
    return 1

def gen():
    yield 1

print(type( func )) # <class 'function'>
print(type( gen )) # <class 'function'>

print(type( func() )) # <class 'int'>
print(type( gen() )) # <class 'generator'>

從例 1.1 可以看到频丘,func和gen都是函數(shù)办成, 但前者返回?cái)?shù)字 1,后者返回的是個(gè)生成器(generator)搂漠。

# example 1.2

print(type( (i for i in range(10)) )) # <class 'generator'>

其實(shí)平常接觸更多的是像例 1.2 這樣的生成器迂卢, 由一個(gè)生成器表達(dá)式(generator expression)生成。

但兩者是不同的東西桐汤,看下面這個(gè)例子而克。

# example 1.3

gen1 = (i for i in range(10))

def gen():
    for i in range(10):
        yield i
gen2 = gen()

print(gen1) # <generator object <genexpr> at 0x00000000>
print(gen2) # <generator object gen at 0x00000000>

例 1.3 中,兩個(gè)生成器的作用完全相同惊科,但還是有些區(qū)別拍摇,不知道怎么描述? 一個(gè)是生成器馆截,一個(gè)是生成器表達(dá)式充活,但都屬于生成器類(lèi)型……感覺(jué)好別扭。

不管怎樣蜡娶,要理解 yield 語(yǔ)句混卵,關(guān)鍵就是了解 python 的生成器。 用官網(wǎng)的說(shuō)法1窖张、2幕随, 生成器就是一個(gè)返回迭代器(iterator)的函數(shù)。 和普通函數(shù)唯一的區(qū)別就是這個(gè)函數(shù)包含 yield 語(yǔ)句宿接。

使用生成器赘淮,有兩種方法辕录。

# example 2.1

def gen():
    yield 1

# 2.1.1
g1 = gen()
for i in g1:
    print(i)

# 2.1.2
g2 = gen()
print( next(g2) )

像例 2.1 里的代碼一樣, 可以用for語(yǔ)句遍歷生成器(注意是遍歷生成器gen()梢卸,而不是函數(shù)gen)走诞, 也可以手動(dòng)使用next函數(shù)獲取生成器的值。 兩者都是使用生成器的next方法來(lái)獲取生成器的值的(蛤高?)蚣旱。

下面再深入一點(diǎn)點(diǎn)。

# example 3.1

def gen():
    yield 1
    yield 2

generator = gen()

for value in generator:
    print(value)

雖然例 3.1 的生成器實(shí)在傻的可以戴陡,但是用來(lái)解釋生成器工作還是可以的塞绿。

for 語(yǔ)句在碰到生成器 generator 的時(shí)候, 調(diào)用generator.next()獲取生成器的返回值 (不知道底層是不是這樣恤批,總之這么理解吧)异吻。 next()每次調(diào)用,可以理解為執(zhí)行了一次generator() 執(zhí)行到 yield 的時(shí)候开皿,生成器返回了 i 的值(本例中也就是 1)并停止涧黄。 這就像普通函數(shù)碰到 return 時(shí)一樣,剩下的代碼都被忽略了赋荆。 不同的地方在于笋妥,python 會(huì)記錄這個(gè)停止的位置。 當(dāng)再次執(zhí)行g(shù)enerator()的時(shí)候窄潭,python 從這個(gè)停止位置開(kāi)始執(zhí)行而不是開(kāi)頭春宣, 也就是說(shuō)這次返回了 2。再執(zhí)行g(shù)enerator()嫉你,已經(jīng)沒(méi)有 yield 語(yǔ)句了月帝, 就拋出了 StopIteration 。這和其他迭代器是類(lèi)似的幽污。

要點(diǎn)就一個(gè)嚷辅,python 會(huì)記錄停止的位置,并且下次從這個(gè)位置繼續(xù)執(zhí)行距误。 可以去回顧下例 1.3簸搞,就是循環(huán),暫停准潭,再循環(huán)的過(guò)程趁俊。

知道這點(diǎn),然后可以再深入一點(diǎn)刑然。下面可以算是生成器的高級(jí)用法了吧寺擂。

# example 4.1

""" output "WHT!" """

def gen():
    while True:
        hello_world = yield
        print(hello_world)

g = gen()

next(g)

g.send("WTF!")
g.send("what the fuck!!")

第一次看到這種代碼肯定不知道發(fā)生了什么……至少我不知道。 不過(guò)我之前就提示了一點(diǎn),要理解 yield怔软,就必須了解 python 的生成器垦细。

生成器有這么幾個(gè)方法
next
不用說(shuō)了,每次 for 還有 next 都是調(diào)用這個(gè)方法挡逼。
send(value)
用 value 對(duì) yield 語(yǔ)句賦值蝠检,再執(zhí)行接下來(lái)的代碼直到下個(gè) yield。
throw(type[, value[, traceback]])
拋出錯(cuò)誤挚瘟,類(lèi)似于 raise 吧。
close()
告訴生成器饲梭,你已經(jīng)死了乘盖。再調(diào)用會(huì)拋出 StopIteration。

其實(shí)還有這么幾個(gè)屬性沒(méi)列出來(lái):
gi_code
不知道啥用憔涉,生成器的代碼订框?
gi_frame
不知道啥用,環(huán)境變量兜叨?
gi_running
總算知道了穿扳,查看生成器是否再運(yùn)行。

知道了上面這些国旷,就可以理解例 4.1 的代碼了矛物。 其實(shí)就是用send
方法對(duì)hello_world
進(jìn)行了賦值……
python 的代碼還是很清晰的,但這里還是解釋下那個(gè) next 調(diào)用和 while跪但。 在調(diào)用send
方法前履羞,必須先調(diào)用一次next
,讓生成器執(zhí)行到 yield 語(yǔ)句處屡久, 才能進(jìn)行賦值忆首。外面加上 while 循環(huán)是為了避免出現(xiàn)send
之后, 生成器沒(méi)有 yield 語(yǔ)句了被环,拋出 StopIteration 的情況糙及。
其實(shí)我都沒(méi)碰到過(guò)這么使用生成器的場(chǎng)景,似乎寫(xiě)協(xié)程時(shí)用的上筛欢,這里就先不提了浸锨。
另外,每次調(diào)用 next 還是挺麻煩的事情悴能,這個(gè)工作可以交給修飾器揣钦。 代碼見(jiàn)例 4.2。

from functools import wraps

def coroutine(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        f = func(*args, **kwargs)
        next(f)
        return f
    return wrapper

目前就了解到這么多漠酿,就先寫(xiě)到這里了冯凹。研究過(guò)協(xié)程,再看看能否繼續(xù)擴(kuò)展吧。

總結(jié)一下:

使用 yield 語(yǔ)句的函數(shù)返回的是生成器宇姚。
next獲取生成器的值匈庭。
每次碰到 yield 語(yǔ)句會(huì)返回并記錄當(dāng)前位置。
可以對(duì) yield 語(yǔ)句進(jìn)行賦值浑劳。

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