Python：生成器函数，yield from

引入

生成器generator：生成器指的是生成器对象，可以由生成器表达式得到，也可以使用yield关键字得到一个生成器函数，调用这个函数得到一个生成器对象

生成器函数：

• 函数体中包含yeild语句的函数，返回生成器对象
• 生成器对象，是一个可迭代对象，是一个迭代器
• 生成器对象，是延迟求值，惰性求值的

yield与return的比较

• 遇到yield，函数就会让出此次操作，去执行函数体别的语句
• return，直接打断函数的执行，返回结果

普通函数，生成器函数的比较

例子一： 单个yield，使用

def inc():
    for i in range(2):
        yield i
print(type(inc))
print(type(inc()))
x = inc()
print(type(x))
print(next(x))                #数值通过next()来调用
print(next(x))
print(next(x,"END"))          #取到最后没有元素，给个缺省值

结果：
<class 'function'>
<class 'generator'>
<class 'generator'>
0
1
END   

• 普通函数调用使用fn()，函数会立即执行完毕，但是生成器函数可以使用next()，函数来多次执行

例子二：函数中使用多个yield
 

def gen():
    print('line 1')
    yield 1
    print('line 2')
    yield 2
    print('line 3')
    return 3
next(gen()) # line 1   
next(gen()) # line 1  重新调用了函数，所以会打印两次line 1
g = gen()
print(next(g))  # 答应line 1
print(next(g))  # 打印line 2
print(next(g))  # 报错StopIteration

结果：
line 1
line 1
line 1
1
line 2
2
line 3
StopIteration: 3

• 生成器函数中，使用多个yield语句，执行一次后，会暂停使用，把yield表达式的值返回
• 再次执行会执行到下一个yield语句
• return语句依然可以终止函数运行，单return语句的返回值不能不能被获取到
• return会导致无法继续获取下一个值，抛出Stoplteration异常
• 如果函数没有显示的return语句，如果生成器函数执行到结尾，一样会抛出stopleteration

 生成器函数总结：

生成器函数：

• 包含yield语句的生成器函数生成，生成器对象时候，生成器函数的函数的函数体不会立即执行
• next(generator)会从函数的当前位置向后执行到之后碰到的第一个yield语句，会弹出值，并暂定函数执行
• 再次调用next函数，和上一条一样的处理过程
• 没有多余的yield语句能被执行，继续调用next函数，会抛出Stopleteration

生成器应用

应用于无限循环

 

def counter():
    i = 0
    while True:
        i += 1
        yield i
def inc(c):
    return next(c)
c = counter()
print(inc(c))
print(inc(c))
print(inc(c))

结果
1
2
3

• counter() 函数负责生成数值，inc() 负责取值

 

计数器的应用

def inc():
    def counter():
        i = 0
        while True:
            i += 1
            yield i
    c = counter()
    return lambda : next(c)
foo = inc()
print(foo())
print(foo())
print(foo())


结果：
1
2
3

• lambda表达式时匿名函数
• return返回的时一个匿名函数

 

处理递归问题

def fib():
    x = 0
    y = 1
    while True:
        yield y
        x, y = y, x+y
foo = fib()
for _ in range(2):       #  循环取值
    print(next(foo))


for _ in range(2):       # 循环取值
    next(foo)
print(next(foo))        #  取第n个值

结果：


1
1
5

携程coroutine

• 生成器的高级用法
• 比进程、线程轻量级
• 是在用户调度函数的一种实现
• Python3 asyncio 就是协程实现，已经加入到标准库
• Python3.5 使用async、await 关键字直接原生支持协程
• 协程调度器实现思路
  • 有两个生成器A、B
  • next(A)后，A执行到了yield语句暂停，然后去执行next(B) ，B执行到yield语句也暂停，然后在次调用next(A)，再调用next(B)，周而复始，就实现了调度的效果
  • 可以引入调度的策略来实现切换的方式
• 协程时一种非抢占式调度

   yield from

yield from 时python 3.3 出现的新的语法

yield from iterable 是 for item in interable : yield item 形式的语法

• 从可迭代对象中一个个的拿元素

  def counter(n): # ࣿm֘ۨଙї֘
      for x in range(n):
          yield x
  def inc(n):
      yield from counter(n)
  foo = inc(10)
  print(next(foo))
  print(next(foo))
  
  结果：
  0
  1

   

 

举例：yield from
 

 

def inc():                                                def  inc():
    for x in range(1000):            #等价于                   yield from range(100)          
        yield x