这是关于产量的心理形象。

我想把一条线视为有堆叠(即使它不是用这种方式执行的)。

当调用一个普通函数时, 它会将其本地变量放入堆栈, 进行一些计算, 然后清除堆栈和返回。 其本地变量的值再也不会被看到 。

当它的代码开始运行时( 即函数被调用后, 返回一个生成对象, 其下一个( ) 方法随后被引用) , 它同样将其本地变量放在堆叠上, 并进行一段时间的计算 。 但是, 当它点击收益语句时, 在清理堆叠中的一部分并返回之前, 它会对其本地变量进行截图, 并将其存储在生成对象中 。 它还写下它目前位于代码中的位置( 即特定收益语句 ) 。

所以这是一种冷冻功能 发电机挂在了上面

当下一个 () 后被调用时, 它会从堆栈上取回函数的物品, 并重新激活它。 函数继续从剩余部分进行计算, 无视它刚刚在冷藏室里度过了一个永恒的时间 。

比较以下实例:

def normalFunction():
    return
    if False:
        pass

def yielderFunction():
    return
    if False:
        yield 12

当我们称第二个函数为第二个函数时, 它的行为与第一个函数非常不同。 收益声明可能无法达到, 但是如果它存在任何地方, 它会改变我们正在处理的东西的性质 。

>>> yielderFunction()
<generator object yielderFunction at 0x07742D28>

调用 powerFunction () 不运行它的代码, 而是让一个生成器出自代码 。 (也许用 powerFunction () 的前缀命名这种东西作为可读性是一个好主意 。)

>>> gen = yielderFunction()
>>> dir(gen)
['__class__',
 ...
 '__iter__',    #Returns gen itself, to make it work uniformly with containers
 ...            #when given to a for loop. (Containers return an iterator instead.)
 'close',
 'gi_code',
 'gi_frame',
 'gi_running',
 'next',        #The method that runs the function's body.
 'send',
 'throw']

gi_ code 和 gi_ frame 字段是存放冻结状态的地方。 使用 dir (.) 来探索它们, 我们可以确认上面的心理模型是可信的 。

产出关键字简化为两个简单的事实:

如果编译者在函数内的任何地方检测到产出关键字,则该关键字函数不再通过返回语句返回。相反,它会立即返回一个称为生成器的懒惰的“待决列表”对象。“生成器”是可循环的。什么是可循环的?它像列表或设置或范围或编辑视图一样,带有按一定顺序访问每个元素的内置协议。

简言之: 最常见的情况是, 发电机是一个懒惰的、 递增的等待列表, 并且产出语句允许您使用函数符号来编程生成器应该逐渐吐出的列表值。 此外, 高级用法允许您使用发电机作为共程( 见下文 ) 。

generator = myYieldingFunction(...)  # basically a list (but lazy)
x = list(generator)  # evaluate every element into a list

   generator
       v
[x[0], ..., ???]

         generator
             v
[x[0], x[1], ..., ???]

               generator
                   v
[x[0], x[1], x[2], ..., ???]

                       StopIteration exception
[x[0], x[1], x[2]]     done

基本上, 只要遇到产出语句, 函数就会暂停并保存状态, 然后根据 Python 传动协议( 在某些合成结构中, 类似反复呼叫下一个( ) 的循环, 并捕捉一个停止作用的例外等) , 发出“ 列表中的下一个返回值 ” 。 您可能遇到过带有生成表达式的生成器; 生成函数更强大, 因为您可以将参数反馈到暂停的生成器功能中, 使用它们来实施 comutines 。 稍后会更多 。

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基本示例(“清单”)

我们来定义一个函数,它就像 Python 的射程。 调用 makeRange(n) returns a Generator:

def makeRange(n):
    # return 0,1,2,...,n-1
    i = 0
    while i < n:
        yield i
        i += 1

>>> makeRange(5)
<generator object makeRange at 0x19e4aa0>

要强制生成器立即返回其未完成的值, 您可以将它传送到列表 () (就像您可以任意使用 ) :

>>> list(makeRange(5))
[0, 1, 2, 3, 4]

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比较“仅返回列表”的示例

上述例子可视为仅仅是创建一份清单,并附在后面并返回:

# return a list                  #  # return a generator
def makeRange(n):                #  def makeRange(n):
    """return [0,1,2,...,n-1]""" #      """return 0,1,2,...,n-1"""
    TO_RETURN = []               # 
    i = 0                        #      i = 0
    while i < n:                 #      while i < n:
        TO_RETURN += [i]         #          yield i
        i += 1                   #          i += 1
    return TO_RETURN             # 

>>> makeRange(5)
[0, 1, 2, 3, 4]

不过,有一个重大差别;见最后一节。

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您如何使用发电机

所有发电机都是易变的, 所以它们经常被这样使用:

#                  < ITERABLE >
>>> [x+10 for x in makeRange(5)]
[10, 11, 12, 13, 14]

要对发电机有更好的感觉,您可以玩过工具模块( 一定要使用链。 来自_ irightable, 而不是当必要时使用链子 ) 。 例如, 您甚至可以使用生成器来实施无限长的懒惰列表, 比如 ltertools. counts () 。 您可以执行您自己的除法列表( 可认证的) : zip( 计数 ) , 或使用一段时间内生成关键字来这样做 。

请注意: 发电机实际上可以用于更多的事情, 比如实施 comotines 或非 确定性编程或其他优雅的东西。 然而, 我在此介绍的“ 懒惰列表” 观点是您最常用的 。

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幕后幕后

这就是“ Python 迭代协议” 的原理。 也就是说, 当您做列表( makeRange(5)) 时会发生什么 。 这就是我前面描述的“ 懒惰、 递增列表 ” 。

>>> x=iter(range(5))
>>> next(x)  # calls x.__next__(); x.next() is deprecated
0
>>> next(x)
1
>>> next(x)
2
>>> next(x)
3
>>> next(x)
4
>>> next(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

内建函数的下一个 () 只是调用对象 ._next__ () 函数, 这是“ 电路协议” 的一部分, 并在所有迭代器中找到 。 您可以手动使用下一个( ) 函数( 和迭代协议的其他部分) 来执行奇特的东西, 通常以降低可读性为代价, 所以尽量避免这样做...

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锥体

圆柱形示例:

def interactiveProcedure():
    userResponse = yield makeQuestionWebpage()
    print('user response:', userResponse)
    yield 'success'

coroutine = interactiveProcedure()
webFormData = next(coroutine)  # same as .send(None)
userResponse = serveWebForm(webFormData)

# ...at some point later on web form submit...

successStatus = coroutine.send(userResponse)

comotine (generations 通常接受通过 产出 关键字输入输入 , 例如, 下一个 Input = 产生下一个输出, 作为一种双向通信形式) 基本上是允许暂停自己和请求输入的计算( 例如它下一步应该做什么 ) 。 当 comotine 暂停自己( 当运行中的 comotine 最终会点击 产出 关键字时) , 计算会暂停, 控制会被倒回“ 调” 函数( 要求下一个计算值的框架 ) 。 暂停的发电机/ 库外 仍然暂停, 直到另一个函数( 可能是一个不同的函数/ 文本) 启用后, 请求下一个值( 通常通过输入数据将暂停的逻辑内部输入到 comutine 的代码 ) 。

您可以将皮延共程视为懒惰的递增待决列表, 下一个元素不仅取决于先前的计算, 而且还取决于输入, 您可以选择在生成过程中注射 。

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贫提亚e

通常,大多数人不会关心以下的区别,可能想在这里停止阅读。

在 Python-speak 中, 迭代是“ 理解“ 循环概念” 的任何物体, 如列表[ 1, 2, 3] , 转动器是请求循环的具体实例, 如 [ 1, 2, 3,. . _ eter __ () 。 生成器与任何迭代器完全相同, 但它的写法除外( 带有函数语法 ) 。

当您从列表中请求一个迭代器时, 它会创建一个新的迭代器。 但是, 当您从一个迭代器中请求一个迭代器( 您很少会这样做 ) 时, 它只会给您一个副本 。

因此,在不可能的情况下,你没有 做这样的事情...

> x = myRange(5)
> list(x)
[0, 1, 2, 3, 4]
> list(x)
[]

... 然后记住发电机是一个迭代器, 也就是说, 它是一次性使用。 如果您想要再使用它, 您应该再次调用 MyRange (...) 。 如果您需要使用结果两次, 将结果转换为列表, 并存储在变量 x = 列表( MyRange (5)) 中。 那些绝对需要克隆生成器的人( 例如, 那些正在做可怕的黑客化元程序设计的人) 可以使用它的工具.tee( 仍然在 Python 3 中工作) , 如果绝对需要的话, 因为可复制的迭代器 Python PEP 标准建议已被推迟 。

以下是基于收益率的简单方法, 用来计算Fibonacci系列, 解释如下:

def fib(limit=50):
    a, b = 0, 1
    for i in range(limit):
       yield b
       a, b = b, a+b

当你把这个输入你的REPL,然后尝试把它称为, 你会得到一个神秘的结果:

>>> fib()
<generator object fib at 0x7fa38394e3b8>

这是因为向 Python 发出的产出信号 表明您想要创建一个生成器, 即一个根据需求产生价值的物体。

那么,你如何生成这些值?这要么直接通过下一个使用内置函数来实现,要么间接地通过将内置函数输入一个消耗值的构造来实现。

使用下个() 内置函数, 您可以直接引用. extext/ __ extext_ , 迫使生成器产生值 :

>>> g = fib()
>>> next(g)
1
>>> next(g)
1
>>> next(g)
2
>>> next(g)
3
>>> next(g)
5

间接地,如果您为循环提供纤维、列表初始化器、图普特初始化器或其他任何期望产生/产生值的对象,您将“组装”生成器,直到它不再产生(并返回):

results = []
for i in fib(30):       # consumes fib
    results.append(i) 
# can also be accomplished with
results = list(fib(30)) # consumes fib

类似地,图普特首发器:

>>> tuple(fib(5))       # consumes fib
(1, 1, 2, 3, 5)

生成器与功能不同, 因为它很懒。 它通过保持本地状态, 并允许您在需要的时候恢复运行来达到这个目的 。

当你喊叫它的时候,

f = fib()

Python 编译函数, 遇到产出关键字, 只需返回生成对象。 似乎没有什么帮助 。

当您要求它生成第一个值时, 它会直接或间接地执行它发现的所有语句, 直到它遇到一个产量, 然后它会返回您提供的产量和暂停值。 对于一个更能证明这一点的例子, 让我们使用一些打印电话( 如果在 Python 2 上用打印“ text ” 代替 打印“ text ” ):

def yielder(value):
    """ This is an infinite generator. Only use next on it """ 
    while 1:
        print("I'm going to generate the value for you")
        print("Then I'll pause for a while")
        yield value
        print("Let's go through it again.")

现在,输入REPL:

>>> gen = yielder("Hello, yield!")

您现在有一个生成对象, 正在等待一个命令来生成一个值。 使用下一个对象并查看打印的内容 :

>>> next(gen) # runs until it finds a yield
I'm going to generate the value for you
Then I'll pause for a while
'Hello, yield!'

未引用的结果是打印的内容。 引用的结果是从产出中返回的内容。 现在再次调用 :

>>> next(gen) # continues from yield and runs again
Let's go through it again.
I'm going to generate the value for you
Then I'll pause for a while
'Hello, yield!'

生成器记得它被按产出值暂停, 然后从那里恢复。 下一则消息被打印, 并搜索收益声明以在它上再次暂停( 原因是同时循环 ) 。

简单使用实例 :

>>> def foo():
    yield 100
    yield 20
    yield 3

    
>>> for i in foo(): print(i)

100
20
3
>>> 

如何运行 : 调用时, 函数会立即返回对象。 对象可以传递到下一个( ) 函数 。 当调用下一个( ) 函数时, 您的函数会一直运行到下一个产值, 并为下一个( ) 函数提供返回值 。

在引擎盖下, 循环确认对象是一个生成对象, 并使用下一个( ) 来获取下一个值 。

在一些语言中,比如ES6和更高语言中,它的实施略有不同, 所以下一个是生成对象的成员函数, 每次它得到下一个值时, 你就可以从调用器中传递数值。 所以如果结果是生成器, 那么你可以做类似y=结果。 ext( 555) , 而程序生成值可以说像 z = 产值 999 。 y 的值将是 999 , 下一个产值是 999, 而 z 的值将是 555 , 下一个产值是 555。 Python 获取并发送方法也有类似的效果 。

也可以将数据发送回生成器!

事实上,正如这里许多答案所解释的那样,利用产量产生一个发电机。

您可以使用产出关键字将数据发送回“实时”生成器。

示例:

假设我们有一种方法可以从英语翻译成其他语言。 在开始的时候, 它会做一些很重的事情, 应该做一次。 我们希望这个方法可以永远运行( 不知道为什么..... . :) , 并且收到要翻译的单词 。

def translator():
    # load all the words in English language and the translation to 'other lang'
    my_words_dict = {'hello': 'hello in other language', 'dog': 'dog in other language'}

    while True:
        word = (yield)
        yield my_words_dict.get(word, 'Unknown word...')

运行中 :

my_words_translator = translator()

next(my_words_translator)
print(my_words_translator.send('dog'))

next(my_words_translator)
print(my_words_translator.send('cat'))

将打印 :

dog in other language
Unknown word...

概括如下:

使用发件人内部发送方法将数据发送回发件人。要允许,使用 a (ield) 。

我不太熟悉Python, 但我相信它和C#的传动屏障一样, 如果你熟悉这些。

关键的想法是, 编译者/ 解释者/ 不论做什么诡计, 就打电话者而言, 他们可以继续调用下一个 () , 并且它会继续返回数值 - 仿佛生成器方法被暂停。 现在显然你无法真正“ 暂停” 一种方法, 所以编译者可以建立一个状态机器, 以便您记住您目前的位置和本地变量等的外观 。 这比自己写一个转录器容易得多 。