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一、yield关键字
yield的英文单词意思是生产,在函数中但凡出现yield关键字,再调用函数,就不会继续执行函数体代码,而是会返回一个值。
def func(): print(1) yield print(2) yieldg = func()print(g)
生成器的本质就是迭代器,同时也并不仅仅是迭代器,不过迭代器之外的用途实在是不多,所以我们可以大声地说:生成器提供了非常方便的自定义迭代器的途径。并且从Python 2.5+开始,[PEP 342:通过增强生成器实现协同程序]的实现为生成器加入了更多的特性,这意味着生成器还可以完成更多的工作。这部分我们会在稍后的部分介绍。
def func(): print('from func 1') yield 'a' print('from func 2') yield 'b'g = func()print(F"g.__iter__ == g: {g.__iter__() == g}")res1 = g.__next__()print(f"res1: {res1}")res2 = next(g)print(f"res2: {res2}")# next(g) # StopIteration
g.__iter__ == g: Truefrom func 1res1: afrom func 2res2: b
def func(): print('from func 1') yield 'a' print('from func 2') yield 'b'g = func()for i in g: print(i)print(f"list(func()): {list(func())}")
from func 1afrom func 2bfrom func 1from func 2list(func()): ['a', 'b']
1.1 yield+return??
既然生成器函数也是函数,那么它可以使用return输出返回值吗?
亲,既然你都选择自定义一个函数作为生成器,你还return干啥?如果这是在Python2中,Python解释器会赠送给你一个异常,但是在Python3中,他也不管你这种傻瓜行为了。
def i_wanna_return(): yield 'a' yield 'b' return None yield 'c'for i in i_wanna_return(): print(i)
ab
1.2 迭代器套迭代器
如果我需要在生成器的迭代过程中接入另一个生成器的迭代怎么办?写成下面这样好傻好天真。并且你这样做的意图是什么???
def sub_generator(): yield 1 yield 2 for i in range(3): yield ifor i in sub_generator(): print(i)
12012
def sub_generator(): yield 1 yield 2 yield from range(3)for i in sub_generator(): print(i)
12012
二、协同程序
协同程序(协程)一般来说是指这样的函数:
- 彼此间有不同的局部变量、指令指针,但仍共享全局变量;
- 可以方便地挂起、恢复,并且有多个入口点和出口点;
- 多个协同程序间表现为协作运行,如A的运行过程中需要B的结果才能继续执行。
协程的特点决定了同一时刻只能有一个协同程序正在运行(忽略多线程的情况)。得益于此,协程间可以直接传递对象而不需要考虑资源锁、或是直接唤醒其他协程而不需要主动休眠,就像是内置了锁的线程。在符合协程特点的应用场景,使用协程无疑比使用线程要更方便。
从另一方面说,协程无法并发其实也将它的应用场景限制在了一个很狭窄的范围,这个特点使得协程更多的被拿来与常规函数进行比较,而不是与线程。当然,线程比协程复杂许多,功能也更强大,所以我建议大家牢牢地掌握线程即可,是不是听了一脸懵逼,那么就别管他了,因为并发编程你会重新学习他。因此这一节里我也就不列举关于协程的例子了,以下介绍的方法了解即可。
由于Python2.5+对生成器的增强实现了协程的其他特点,在这个版本中,生成器加入了如下方法:
2.1 send(value):
send是除next外另一个恢复生成器的方法。Python2.5+中,yield语句变成了yield表达式,这意味着yield现在可以有一个值,而这个值就是在生成器的send方法被调用从而恢复执行时,调用send方法的参数。
def h(): print('--start--') first = yield 5 # 等待接收 Fighting! 值 print('1', first) second = yield 12 # 等待接收 hahaha! 值 print('2', second) yield 13 print('--end--')g = h()first = next(g) # m 获取了yield 5 的参数值 5# (yield 5)表达式被赋予了'Fighting!', d 获取了yield 12 的参数值12second = g.send('Fighting!')third = g.send('hahaha!') # (yield 12)表达式被赋予了'hahaha!'print(f'--over--')print(f"first:{first}, second:{second}, third:{third}")
--start--1 Fighting!2 hahaha!--over--first:5, second:12, third:13
- 调用send传入非None值前,生成器必须处于挂起状态,否则将抛出异常。不过,未启动的生成器仍可以使用None作为参数调用send。
- 如果使用next恢复生成器,yield表达式的值将是None。
2.2 close()
这个方法用于关闭生成器。对关闭的生成器后再次调用next或send将抛出StopIteration异常。
def repeater(): n = 0 while True: n = (yield n)r = repeater()r.close()print(next(r)) # StopIteration
2.3 throw(type, value=None, traceback=None)
中断Generator是一个非常灵活的技巧,可以通过throw抛出一个GeneratorExit异常来终止Generator。Close()方法作用是一样的,其实内部它是调用了throw(GeneratorExit)的。我们看close的源代码:
def close(self): try: self.throw(GeneratorExit) except (GeneratorExit, StopIteration): pass else: raise RuntimeError("generator ignored GeneratorExit") # Other exceptions are not caught
三、自定义range()方法
def my_range(start, stop, step=1): while start < stop: yield start start += 1g = my_range(0, 3)print(f"list(g): {list(g)}")
list(g): [0, 1, 2]
四、总结
yield:
- 提供一种自定义迭代器的方式
- yield可以暂停住函数,并提供当前的返回值
yield和return:
- 相同点:两者都是在函数内部使用,都可以返回值,并且返回值没有类型和个数的限制
- 不同点:return只能返回一次之;yield可以返回多次值
五、生成器表达式
- 把列表推导式的[]换成()就是生成器表达式
- 优点:省内存,一次只产生一个值在内存中
t = (i for i in range(10))print(t)print(f"next(t): {next(t)}")
at 0x1101c4888>next(t): 0
5.1 生成器表达式和列表推导式
列表推导式相当于直接给你一筐蛋,而生成器表达式相当于给你一只老母鸡。
# 生成器表达式with open('52.txt', 'r', encoding='utf8') as f: nums = [len(line) for line in f]print(max(nums))
1
# 列表推导式with open('52.txt','r',encoding='utf8') as f: nums = (len(line) for line in f)print(max(nums)) # ValueError: I/O operation on closed file.