Python里最搞怪的招式是啥 |初探生成器

这个一个很简单的函数，但是仔细看

def <span style="color: #faea29;">frange</span>(<span style="color: #15e096;">start</span><span style="color: #cc7832;">,</span><span style="color: #15e096;">stop</span><span style="color: #cc7832;">,</span><span style="color: #15e096;">increment</span>):
    x=<span style="color: #15e096;">start
    </span>while x<<span style="color: #15e096;">stop</span>:
        <span style="color: #ff2941;">yield x</span>
        x+=<span style="color: #15e096;">increment
</span>

这个函数好像稀疏平常啊，没有啥特别的啊，再仔细看多一个yield(这是一个关键字，也就是今天的主角)

我们加一行代码:

for n in frange(1,10,2):

print n

>>

1

3

5

7

9

哦奇怪这个函数没有返回值，怎么会能生成一个序列呢，是不是很神奇.对这就是yield的妙用

生成器不会把结果保存在一个系列中，而是保存生成器的状态，在每次进行迭代时才返回一个值，直到遇到StopIteration异常结束

• 比如我们在用推导列表生成一个全新列表，若数据比较少，没有什么问题.
• 但是若数据量很大的时候，比如百万级的队列,能会消耗大量的内存，并导致程序的崩溃.

1).概念

如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator

2).语法

生成器表达式： 通列表解析语法，只不过把列表解析的[]换成()

g= (x**2 for x in range(5))

print g

>>

<generator object <genexpr> at 0x0000000002771798>

如果L=[x**2 for x in range(5)]

print L 

>>[0, 1, 4, 9, 16]

也就是说：创建L和g的区别仅在于最外层的[]和()，L是一个list，而g是一个generator

1).函数中只要出现了yield语句就会将其转变成一个生成器函数

• 特别之处在于，yield 的作用就是把一个函数变成一个 generator，带有 yield 的函数不再是一个普通函数，Python 解释器会将其视为一个 generator
• 与普通函数不一样，生成器值会在迭代操作的时候才能运行.yiled可以把函数中断，保存状态和继续执行的能力

   

好比一个武打片里面的慢镜头回放，yield把函数里面你要保存的值中断并保存，你通过调用next()来回放

比如:

def <span style="color: #faea29;">countdown</span>(<span style="color: #15e096;">n</span>):
   print <span style="color: #faea29;">'Starting to count from'</span><span style="color: #cc7832;">,</span><span style="color: #15e096;">n
   </span>while <span style="color: #15e096;">n</span>><span style="color: #6897bb;">0</span>:
      <span style="color: #ff2941;">yield n</span><span style="color: #15e096;">
      n</span>-=<span style="color: #6897bb;">1
   </span>print <span style="color: #faea29;">'done'</span>

c=countdown(<span style="color: #6897bb;">3</span>)
print c
>>
<generator object countdown at 0x0000000002821828>
#表示这是一个生成器

2).调用该generator时，首先要生成一个generator对象，然后用next()函数不断获得下一个返回值

比如:

c=countdown(3)

#run the first yield and emit a value

print next(c)

>>

Starting to count from 3

3

#run the next yield

print next(c)

>>

2

#run the next yield

print next(c)

>>

1

#run the next yield

print next(c)

>>

done

    print next(c)

StopIteration

深入解释:

你把yield想象成时间断点,运行一次next就回放一下，看起来就好像一个函数在正常执行的过程中被 yield 中断了数次，每次中断都会通过 yield 返回当前的迭代值

• 第一次next()是打印了 print 'Starting to count from',n，提取第一次的保存值是3

   

• 第二次再运行next()是继续在while里面的断点接着走，所以没有打印print 'Starting to count from',n， 而是直接提取第二次的保存值2

   

• 第三次再运行next()是继续在while里面的断点接着走,所以直接输出1

   

• 第四次再运行next()的时候，发现yield缓存的武打片慢镜头都已经放完了，所以输出done之后,报了个错StopIteration

3).生成器函数用for循环

for n in countdown(6):

print n

>>

Starting to count from 6

6

5

4

3

2

1

done

正确的方法是使用for循环，因为generator也是可迭代对象

1).在一个生成器中，如果没有return，则默认执行到函数完毕时返回StopIteration

def <span style="color: #faea29;">gen1</span>():
    yield <span style="color: #6897bb;">100</span>

g1=gen1()
print <span style="color: #ff6b68;">next</span>(g1)
>>100

第一次调用next(g1)时，会在执行完yield语句后挂起，所以此时程序并没有执行结束。

print <span style="color: #ff6b68;">next</span>(g1)
>>
Traceback (most recent call last):
  File <span style="color: #faea29;">"C:/Users/ejjg/about_gen.py"</span><span style="color: #cc7832;">, </span>line <span style="color: #6897bb;">71</span><span style="color: #cc7832;">, </span>in <module>
    print <span style="color: #ff6b68;">next</span>(g1)
<span style="background-color: #344134;">StopIteration</span>

程序试图从yield语句的下一条语句开始执行，发现已经到了结尾，所以抛出StopIteration异常

2).如果遇到return,如果在执行过程中 return，则直接抛出 StopIteration 终止迭代

def <span style="color: #faea29;">gen2</span>():
    yield <span style="color: #6897bb;">200
    </span>return 
    yield <span style="color: #6897bb;">300</span>

g2=gen2()
print <span style="color: #ff6b68;">next</span>(g2)
>><span style="color: #6897bb;">200</span>

程序停留在执行完yield 200语句后的位置

print <span style="color: #ff6b68;">next</span>(g2)
>>
  File <span style="color: #faea29;">"C:/Users/ejjg/about_gen.py"</span><span style="color: #cc7832;">, </span>line <span style="color: #6897bb;">82</span><span style="color: #cc7832;">, </span>in <module>
    print <span style="color: #ff6b68;">next</span>(g2)
<span style="background-color: #344134;">StopIteration</span>

程序发现下一条语句是return，所以抛出StopIteration异常，这样yield 'b'语句永远也不会执行

生成器这个概念一开始很难理解，有点古怪，但是时间久了才知道他的妙用

另外生成器函数是没有办法使用return来返回值

好了Python中的生成器初探就讲到这里啦,是不是觉得蛮好玩的,希望能给初学者一些启发,若有什么不懂的，也可以留言跟我探讨交流.

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