Python生成器是什么?
先說一下生成器函數,抽象地說,生成器函數就是一個順序執行過程的抽象。具體地說,它就是一種特殊的函數,這種特殊性源于這個函數中出現了一個yield關鍵字。解釋器在發現函數中有yield關鍵字時,將這個函數標記為一個生成器函數,其執行的結果會返回一個生成器,而這個生成器是支持迭代器協議的。
創建一個生成器函數
生成器函數的創建是非常簡單的:
In [1]: def mygenerator():
...: yield 1
...:
正如前面提到的,如果一個函數內部出現了yield關鍵字,那么這個函數就被Python解釋器標記為生成器函數:
In [2]: import inspect
In [3]: inspect.isgeneratorfunction(mygenerator)
Out[3]: True
我們這個生成器函數的邏輯很簡單,它只生成一個東西,就是數字1,下面我們就執行這個生成器函數,獲取對應的生成器,并訪問這個數字1:
In [4]: gen = mygenerator()
In [5]: next(gen)
Out[5]: 1
這里發生了什么?首先我們通過執行mygenerator生成器函數獲得了一個生成器gen,然后通過迭代器協議,對gen調用next函數,它就直接生成了1。這和我們的預期應該是一致的,這和我們在生成器函數中寫的邏輯一致。那當我們再次對gen調用next函數會發生什么呢?
In [6]: next(gen)
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration Traceback (most recent call last)
in
----> 1 next(gen)
StopIteration:
前面對gen調用next讓生成器執行到了第一個yield表達式,并將yield后面的值(1)返回給我們,之后生成器暫停于yield這個表達式。當我們再次對gen調用next的時候,生成器從上一個yield表達式處返回,并且不會再生成任何值,畢竟生成器函數中只有1行代碼。而根據迭代器協議,如果沒有值可返回的話,這里直接觸發了StopIteration異常,這里的這個異常,更確切地說應該是一種信號。
與生成器內部進行通信,影響生成器內部的行為
我們說yield表達式,既然是表達式,其必定有一個返回值,而我們在前面的簡單生成器函數中,并沒有用到yield表達式的返回值,那么,默認情況下,yield表達式會返回什么值呢?我們看一下:
In [11]: def mygenerator():
...: v = yield 1
...: print(v)
...:
In [12]: gen = mygenerator()
In [13]: next(gen)
Out[13]: 1
In [14]: next(gen)
None
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration Traceback (most recent call last)
in
----> 1 next(gen)
StopIteration:
在第二次對gen調用next的時候,我們發現在拋出異常之前,打印出了None,也就是yield表達式的值。我們可以通過生成器對象的send方法來為上次yield表達式執行提供一個返回值:
In [15]: gen = mygenerator()
In [16]: next(gen)
Out[16]: 1
In [17]: gen.send(1000)
1000
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration Traceback (most recent call last)
in
----> 1 gen.send(1000)
StopIteration:
原來的None,變成了這里我們通過send方法傳遞的1000,我們成功影響了yield表達式的返回值!但是這里一定要注意一個問題,就是send方法調用的時候,要確保生成器對象至少調用了一次next之后,也就是要保證至少有一次yield表達式執行,這也很容易理解,因為如果yield表達式還沒有執行,那這個表達式怎么會有值呢?
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