python生成器以及yield详解

能以一种一致的方式对序列进行迭代（比如列表中的对象或文件中的行）是python的一个重要特点。这是通过一种叫做迭代器协议（iterator protocol，它是一种使对象可迭代的通用方式）的方式实现。

例：对字典进行迭代可以得到其所有的键

some_dict = {'a':1 , 'b':2 , 'c':3}
for key in some_dict:
    print key

得到结果

a
b
c

当编写for key in some_dict时，python解释器首先会尝试从some_dict创建一个迭代器：

dict_iterator=iter(some_dict)
dict_iterator

得到结果

<dict_keyiterator object at 0x023864E0>

迭代器是一种特殊对象，可以通过诸如for循环之类（对象重复调用）向python解释器输送对象。大部分能接受列表之类对象的方法也都可以接受任何可迭代对象，如min、max、sum等内置方法以及list、tuple等类型构造器。

list(dict_iterator)

得到结果

['a' , 'b' , 'c']

生成器（generator）是构造新的可迭代对象的一种简单方式。一般的函数return只会返回单个值，而生成器并不是直接将可迭代值直接放入内存中，而是以延迟的方式返回一个值序列，即每返回一个值之后暂停，直到下一个值被请求时再继续，可有效节省内存占用。要构建一个生成器，则需要用到关键字yield，yield的作用与函数的返回值return有些类似，通过在函数中将return替换成yield就是把函数变成生成器，带有 yield 的函数不再是普通函数，python 解释器会将函数对象视为生成器对象，并且该生成器返回的是yield表达式生成的可迭代值序列，可通过for循环等方法依次读取生成器返回的可迭代值序列，但生成器生成的可迭代值只可以被读取一次，每一次迭代都是按生成器代码流程遇见yield表达式就返回值并记录位置后中止留待下一次迭代，下一次迭代时执行代码的起始位置是从上一次记录位置开始，直至整个生成器代码运行结束。上面解释可能比较空洞，接下来看几个例子。

例：普通函数

#普通函数使用return关键字是将函数对象在被调用后返回某个值
#return表达式后也不允许存在代码，代码执行到return表达式后程序结束
#return语句就是整个函数的最后一条语句，不写return则默认返回None

#定义函数
def yield_test(n):
    return n*2
#   print('i=' , i)不允许存在return后的代码，如存在会报缩进错误

#调用函数
print(yield_test(5), ',')

得到结果

10 ,

例：与函数类似的生成器

#将普通函数的return关键字替换成yield关键字，函数yield_test()将被视为生成器（generator）
#yield与return同样返回值，记录位置后中止，下次迭代从该位置开始按代码流程执行直至再次遇见yield
#每一次迭代都是遇到yield就中止并返回yield表达式的值，下次迭代从上次迭代yield后面的代码开始执行

#定义生成器
def yield_test(n):
    yield n*2
    print('n=' , n)
    #执行other代码
    print('do something.')
    print('end.')

#调用生成器
for i in yield_test(5):
    print(i, ',')  
    print('next')

执行调用生成器的 for i in yield_test(5)语句时，因生成器yield_test()的返回值yield n*2虽然是可迭代对象但并没有可供循环的可迭代值（只有一个n=5时的yield返回值n*2=10），因此 for i in yield_test(5)实际只进行了2次循环，循环第1次在执行代码 yield n*2后中止并返回 yield n*2的值，生成器返回值调用结束后，循环第2次继续上次执行yield n*2后的剩余生成器代码也就是print(‘n=’ ,n)直至yield_test()代码结束后退出

得到结果

10 ,    #代码执行生成器返回值语句 yield n*2
next    #循环第1次结束
n= 5    #循环第2次开始，但生成器内已不会再次遇到yield，继续执行后续代码直至生成器结束
do something.
end.

例：生成器（完整执行多次调用for循环代码的生成器）

#定义生成器
def yield_test(n):
	for r in range(n):
		yield r*2
		print('r=' , r)
	#执行other代码
	print('do something.')
	print('end.')
	
#调用生成器
for i in yield_test(5):
    print(i, ',')  
    print('next')

执行循环调用 for i in yield_test(5) 的 print(i, ‘,’) 语句时，生成器yield_test()的返回值yield n*2是可迭代对象并存在可供循环的可迭代值（range(5)时的返回值序列[0,2,4,6,8]），因此print(i , ‘,’)将循环使用5次，循环第1次在n=0时执行代码 yield n*2后中止并返回 yield n*2的值，在生成器返回值调用print(‘next’)结束后，循环第2次继续执行yield n*2后的剩余生成器代码也就是print(‘r=’ ,r)并在n=1时执行代码yield n*2后中止并返回yield n*2的值，如此往复直至