python中yield的用法详解——最简单,最清晰的解释

本文深入浅出地介绍了Python中的yield关键字,它用于创建生成器,实现迭代功能。通过yield,函数可以在每次调用时暂停并保存状态,下一次调用时从上次停止的地方继续,这对于处理大量数据或节省内存非常有用。此外,还探讨了生成器在迭代、协程和优化内存使用方面的应用。
### Python 中 `yield` 语法详解及使用场景 #### 什么是 `yield` `yield` 是 Python 中的关键字之一,用于定义生成器函数(Generator Function)。与普通的返回值不同的是,`yield` 不会终止整个函数的执行流程,而是在每次调用时暂停并记住当前的状态,直到下一次被重新激活继续执行。这种机制非常适合于按需生成大量数据的情况,因为它不需要一次性加载所有的数据到内存中[^4]。 #### 基础用法 最简单的形式如下所示: ```python def simple_generator(): yield 1 yield 2 yield 3 gen = simple_generator() print(next(gen)) # 输出 1 print(next(gen)) # 输出 2 print(next(gen)) # 输出 3 ``` 在这个例子当中,每当调用了内置函数 `next()` 后,生成器便会恢复其后停止的位置,并继续向下执行直至遇到下一个 `yield` 或者抛出 StopIteration 异常为止。 #### 复杂应用实例——树形结构遍历 考虑这样一个需求:给定一棵嵌套列表表示的二叉树或其他任意形状的树状图谱,我们希望找到其中所有叶子节点组成的集合。此时就可以利用递归配合 `yield` 来简化我们的代码逻辑: ```python def traverse_tree(tree): for node in tree: if isinstance(node, list) or isinstance(node, tuple): yield from traverse_tree(node) else: yield node tree_structure = [[[[1], [2]], [[[3]]]], []] for leaf in traverse_tree(tree_structure): print(leaf) # 结果依次打印 1, 2, 3 ``` 这里引入了 PEP 380 提议的新特性 `yield from`, 它允许我们将子生成器的结果直接传递给父级调用方,从而进一步减少了冗余代码量[^2]. #### 性能优势与其他注意事项 相比传统方法构建完整的序列再逐一访问而言,采用基于生成器的方式能够显著降低内存占用率,尤其适用于处理超大规模数据集的情形之下。然而值得注意的一点在于,由于生成器本身不具备随机存取的能力,因此对于那些频繁涉及索引操作的应用场合来说可能并不适用[^5]. --- ###
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