Python10天冲刺-生成器函数的关键字yield

在 Python 中，yield 是一个关键字，用于定义生成器函数。生成器函数是一种特殊的迭代器，它可以逐个产生值，而不是一次性将所有值存储在内存中。这对于处理大量数据或无限序列非常有用。

基本概念

• 生成器函数：包含 yield 关键字的函数称为生成器函数。
• 生成器对象：当你调用一个生成器函数时，它不会立即执行函数体内的代码，而是返回一个生成器对象。
• yield 表达式：当生成器函数遇到 yield 表达式时，它会暂停执行并将表达式的值作为结果返回给调用者。同时，生成器的状态会被保存下来，以便稍后继续执行。

生成器的工作原理

1. 启动生成器：首次调用生成器对象的 .send(None) 或 .next() 方法时，生成器开始执行直到遇到第一个 yield 表达式。
2. 暂停和恢复：每次遇到 yield 表达式时，生成器暂停执行并将控制权交还给调用者。下次调用 .next() 或 .send(value) 时，生成器从上次暂停的地方继续执行。
3. 结束生成器：如果生成器函数执行完毕或者遇到 StopIteration 异常，则生成器终止。

示例代码

基本生成器示例

def simple_generator():
    print("Start of the generator")
    yield 1
    print("Continuing after first yield")
    yield 2
    print("Continuing after second yield")
    yield 3
    print("End of the generator")

# 创建生成器对象
gen = simple_generator()

# 手动遍历生成器
for value in gen:
    print(f"Yielded value: {value}")

输出

Start of the generator
Yielded value: 1
Continuing after first yield
Yielded value: 2
Continuing after second yield
Yielded value: 3
End of the generator

使用 send 方法

send 方法不仅可以用作激活生成器的方法，还可以向生成器传递值。生成器可以从 yield 表达式接收这些值。

示例代码

def complex_generator():
    received = yield 1
    print(f"Received: {received}")
    received = yield 2
    print(f"Received: {received}")
    yield 3

# 创建生成器对象
gen = complex_generator()

# 启动生成器
first_value = gen.send(None)
print(f"First yielded value: {first_value}")

# 发送值给生成器
second_value = gen.send('First message')
print(f"Second yielded value: {second_value}")

# 再次发送值给生成器
third_value = gen.send('Second message')
print(f"Third yielded value: {third_value}")

输出

First yielded value: 1
Received: First message
Second yielded value: 2
Received: Second message
Third yielded value: 3

总结

• yield：暂停生成器并返回一个值。
• .send(None)：启动生成器。
• .send(value)：向生成器发送一个值，并恢复生成器的执行。

通过这些机制，生成器能够高效地处理大量数据或无限序列，同时保持较低的内存占用。希望这些解释和示例对你有所帮助！如果有更多问题，请随时提问。