想象一下, 你创造了一个非凡的机器, 能够每天生成成千上万个灯泡。 机器用一个独特的序列号的盒子生成这些灯泡。 您没有足够的空间同时存储所有这些灯泡, 所以您想要调整它来生成点燃灯泡 。

Python 生成器与这个概念没有什么不同。 想象一下, 您有一个函数叫做 Python 。barcode_generator以生成框中独有的序列号。 显然,您可以通过函数返回大量这样的条形码,但受硬件(RAM)的限制。 更明智和空间效率更高的选项是按需生成这些序列号。

机器代码 :

def barcode_generator():
    serial_number = 10000  # Initial barcode
    while True:
        yield serial_number
        serial_number += 1


barcode = barcode_generator()
while True:
    number_of_lightbulbs_to_generate = int(input("How many lightbulbs to generate? "))
    barcodes = [next(barcode) for _ in range(number_of_lightbulbs_to_generate)]
    print(barcodes)

    # function_to_create_the_next_batch_of_lightbulbs(barcodes)

    produce_more = input("Produce more? [Y/n]: ")
    if produce_more == "n":
        break

注注:next(barcode)位数。

如你所可以看到,我们有一个自成一体的“功能” 每次生成下一个独特的序列号。此函数返回发电机发电机正如你可以看到的,我们不是每次需要新序列号时都调用这个功能,而是在使用新序列号。next()给发电机提供下一个序列号。

低拉隔热器

更确切地说,这个发电机是懒惰的滚动器迭代器是一个能帮助我们穿越物体序列的物体。 它被称为懒惰因为它在需要之前不会在内存中装入序列的全部项目。next在上一个示例中,直 直 直从迭代器获取下一个项目。内含循环方式正在使用 :

for barcode in barcode_generator():
    print(barcode)

这将无穷尽地打印条形码, 但你不会失去内存 。

换句话说,发电机看起来像a 函数但行为举止如迭代器。

现实世界应用?

最后, 真实世界应用程序 。 当您在大序列中工作时, 它们通常有用 。 想象一下读取巨大从含有数十亿记录的磁盘文件中取出文件。 在您能够处理其内容之前, 在内存中读取整个文件, 可能会不可行( 也就是说, 您会用完内存 ) 。

所有的答案都是伟大的, 但对于新人来说有点困难。

我猜你已经学会了return语句。

作为类比,return和yield双胞胎。return意指“返回和停止”,而“真正”意指“返回,但继续”

1. 尝试获得 num_ list 列表return.

def num_list(n):
    for i in range(n):
        return i

运行它:

In [5]: num_list(3)
Out[5]: 0

你看,你只得到一个数字 而不是他们的名单。return永远不允许你快乐地胜利, 仅仅一次执行,然后退出。

2. 来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来来yield

替换return与yield:

In [10]: def num_list(n):
    ...:     for i in range(n):
    ...:         yield i
    ...:

In [11]: num_list(3)
Out[11]: <generator object num_list at 0x10327c990>

In [12]: list(num_list(3))
Out[12]: [0, 1, 2]

现在,你赢得了所有的数字。

与return运行一次,停止一次,yield计划运行时间。您可以解释return计为return one of them, 和yield计为return all of them。这被称为iterable.

3. 再来一步,我们可以改写yield声明的语中return

In [15]: def num_list(n):
    ...:     result = []
    ...:     for i in range(n):
    ...:         result.append(i)
    ...:     return result

In [16]: num_list(3)
Out[16]: [0, 1, 2]

这是核心yield.

列表之间的差别return输出和对象yield输出为 :

您将总是从列表对象中获取 [0, 1, 2] 列表对象, 但只能从“ 对象” 中获取它们yield输出一次。 所以, 它有一个新名称generator对象显示于Out[11]: <generator object num_list at 0x10327c990>.

最后,作为格罗克语的比喻:

• return和yield双胞胎
• list和generator双胞胎

yield就像有人要你做5个蛋糕。如果你做了至少一个蛋糕, 你可以在做其他蛋糕的时候给他们吃。

In [4]: def make_cake(numbers):
   ...:     for i in range(numbers):
   ...:         yield 'Cake {}'.format(i)
   ...:

In [5]: factory = make_cake(5)

给factory称为“发电机”的发电机,它使你们做蛋糕。如果你们打电话,make_function,而不是运行此函数。这是因为当yield关键字在函数中,它成为生成器。

In [7]: next(factory)
Out[7]: 'Cake 0'

In [8]: next(factory)
Out[8]: 'Cake 1'

In [9]: next(factory)
Out[9]: 'Cake 2'

In [10]: next(factory)
Out[10]: 'Cake 3'

In [11]: next(factory)
Out[11]: 'Cake 4'

他们消耗了所有的蛋糕, 但他们又要求一个。

In [12]: next(factory)
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)
<ipython-input-12-0f5c45da9774> in <module>
----> 1 next(factory)

StopIteration:

有人命令他们不要多问一些问题。一旦你消耗了一台发电机,你就用完它了。你应当打电话,make_cake如果你想要更多蛋糕,就再来一次。这就像给蛋糕再订一份蛋糕一样。

In [13]: factory = make_cake(3)

In [14]: for cake in factory:
    ...:     print(cake)
    ...:
Cake 0
Cake 1
Cake 2

您也可以使用上面的生成器来循环。

举个例子:假设你每次问密码时都想要随机密码。

In [22]: import random

In [23]: import string

In [24]: def random_password_generator():
    ...:     while True:
    ...:         yield ''.join([random.choice(string.ascii_letters) for _ in range(8)])
    ...:

In [25]: rpg = random_password_generator()

In [26]: for i in range(3):
    ...:     print(next(rpg))
    ...:
FXpUBhhH
DdUDHoHn
dvtebEqG

In [27]: next(rpg)
Out[27]: 'mJbYRMNo'

给rpg是一个生成器, 它可以生成无限数量的随机密码。 所以我们也可以说, 当我们不知道序列的长度时, 生成器是有用的, 而不是列表中含有数量有限的元素 。

在描述如何使用发电机的许多伟大答案中, 我感到还没有给出一种答案。 这是编程语言理论的答案:

缩略yieldPython 语句中的 Python 语句返回一个发电机。 Python 中的发电机是一个函数返回续续(具体地说,是一种共同的例行公事,但延续是了解情况的一般机制)。

编程语言理论的继续是更根本的计算方法,但通常不会被使用,因为它们极难解释,也很难执行。但是,关于继续的理念很简单:是计算状态尚未完成。在这种状态下,变量的当前值、尚未执行的操作等等被保存。然后,在程序稍后的某个时候,可以援引继续,使程序的变量被重新设置到状态,保存的操作被执行。

以这种更一般性的形式出现的延续可以采取两种方式实施。call/cc方式,程序堆放的堆放实际上被保存, 当继续被引用时, 堆放的堆放就会被恢复 。

在继续传承风格(CPS)中,续编只是程序员明确管理和传到子例程的正常功能(仅在功能为头等语言的语文中),程序员明确管理和传到子例程。在这种风格中,程序状态代表关闭(和恰好在其中编码的变量),而不是堆叠中某处的变量。 管理控制流程的功能接受继续作为参数(在CPS的某些变异中,功能可能接受多重延续),并通过仅拨打这些函数来操纵控制流程,然后返回。一个非常简单的延续传承风格实例如下:

def save_file(filename):
  def write_file_continuation():
    write_stuff_to_file(filename)

  check_if_file_exists_and_user_wants_to_overwrite(write_file_continuation)

在此(非常简单化的)示例中,程序员将实际写入文件的操作保存为续存(这有可能是一个非常复杂的操作,有许多细节要写出来),然后将这一续存(即作为头等关闭)传递给另一个操作员,该操作员会做一些更多的处理,然后在必要时调用它。 (在实际的 GUI 编程中,我大量使用这种设计模式,要么是因为它可以节省我的代码线,要么更重要的是,在图形用户界面事件触发后管理控制流程。 )

这个职位的其余部分将不失为一般性,将连续性概念化为CPS, 因为它很容易理解和阅读。

现在让我们来谈谈Python的发电机。发电机是一个特定的子类型 继续。而一般而言,继续保留能够拯救a计算计算(即程序调用堆叠)发电机只能保存电离层的迭代状态。振动器虽然这一定义对发电机的某些使用情况略有误导性,例如:

def f():
  while True:
    yield 4

这显然是一个合理的可循环性, 其行为是明确定义的, 每当发电机转动时, 它就会返回 4 个( 并且永远这样做 ) 。 但是,在思考迭代器时, 可能不会想到这种典型的可循环性( 即, , ) 。for x in collection: do_something(x)这个例子说明了发电机的功率:如果有什么是迭代器,发电机可以挽救其迭代状态。

需要重申: 继续可以保存程序堆叠的状态, 发电机可以保存循环状态。 这意味着, 继续的威力比发电机大得多, 并且发电机也容易得多, 也容易得多。 语言设计师更容易执行, 程序设计员更容易使用( 如果您有时间燃烧, 试着阅读和理解)此页面的续续和调用/ cc).

但您可以很容易地实施(和概念化)发电机,作为延续传承风格的一个简单而具体的例子:

时 时 时yield被调用,它告诉函数返回一个延续。当再次调用函数时,它从它离开的开始。因此,在假假假代码(即不是伪代码,但不包括代码)中,生成器的next方法基本上如下:

class Generator():
  def __init__(self,iterable,generatorfun):
    self.next_continuation = lambda:generatorfun(iterable)

  def next(self):
    value, next_continuation = self.next_continuation()
    self.next_continuation = next_continuation
    return value

位于yield关键字实际上是实际生成功能的合成糖, 基本上类似 :

def generatorfun(iterable):
  if len(iterable) == 0:
    raise StopIteration
  else:
    return (iterable[0], lambda:generatorfun(iterable[1:]))

记住这只是假代号,而Python发电机的实际安装则更为复杂。 但是,作为了解正在发生的情况的一种练习,试图在不使用发电机物体的情况下,使用持续的传承风格来实施发电机物体。yield关键字。

就像每个答案都暗示的那样yield用于创建序列生成器。 它用于动态生成某些序列。 例如, 在网络上逐行读取文件行时, 您可以使用yield函数如下:

def getNextLines():
   while con.isOpen():
       yield con.read()

您可在您的代码中使用以下代码:

for line in getNextLines():
    doSomeThing(line)

执行控制控制

执行控制将从下拉林( GetNextLines) 转到for当输出被执行时循环。 因此, 每次引用 NextLines () 时, 执行从上次暂停的点开始 。

因此,简言之,一个函数具有以下代码

def simpleYield():
    yield "first time"
    yield "second time"
    yield "third time"
    yield "Now some useful value {}".format(12)

for i in simpleYield():
    print i

将打印

"first time"
"second time"
"third time"
"Now some useful value 12"

简单解答

函数至少包含一个时yield语句,函数自动成为发电机功能。当您调用发电机功能时, python 在发电机功能中执行代码,直到yield发生声明。yield当您再次调用发电机功能时, python 继续从冻结位置执行发电机功能中的代码,直到yield发电机函数执行代码直到发电机功能用完时没有yield语句。

基准基准基准基准基准基准基准

创建列表并返回它 :

def my_range(n):
    my_list = []
    i = 0
    while i < n:
        my_list.append(i)
        i += 1
    return my_list

@profile
def function():
    my_sum = 0
    my_values = my_range(1000000)
    for my_value in my_values:
        my_sum += my_value

function()

结果有:

Total time: 1.07901 s
Timer unit: 1e-06 s

Line #      Hits         Time  Per Hit   % Time  Line Contents
==============================================================
     9                                           @profile
    10                                           def function():
    11         1          1.1      1.1      0.0      my_sum = 0
    12         1     494875.0 494875.0     45.9      my_values = my_range(1000000)
    13   1000001     262842.1      0.3     24.4      for my_value in my_values:
    14   1000000     321289.8      0.3     29.8          my_sum += my_value



Line #    Mem usage    Increment  Occurences   Line Contents
============================================================
     9   40.168 MiB   40.168 MiB           1   @profile
    10                                         def function():
    11   40.168 MiB    0.000 MiB           1       my_sum = 0
    12   78.914 MiB   38.746 MiB           1       my_values = my_range(1000000)
    13   78.941 MiB    0.012 MiB     1000001       for my_value in my_values:
    14   78.941 MiB    0.016 MiB     1000000           my_sum += my_value

在飞行上生成值 :

def my_range(n):
    i = 0
    while i < n:
        yield i
        i += 1

@profile
def function():
    my_sum = 0
    
    for my_value in my_range(1000000):
        my_sum += my_value

function()

结果有:

Total time: 1.24841 s
Timer unit: 1e-06 s

Line #      Hits         Time  Per Hit   % Time  Line Contents
==============================================================
     7                                           @profile
     8                                           def function():
     9         1          1.1      1.1      0.0      my_sum = 0
    10
    11   1000001     895617.3      0.9     71.7      for my_value in my_range(1000000):
    12   1000000     352793.7      0.4     28.3          my_sum += my_value



Line #    Mem usage    Increment  Occurences   Line Contents
============================================================
     7   40.168 MiB   40.168 MiB           1   @profile
     8                                         def function():
     9   40.168 MiB    0.000 MiB           1       my_sum = 0
    10
    11   40.203 MiB    0.016 MiB     1000001       for my_value in my_range(1000000):
    12   40.203 MiB    0.020 MiB     1000000           my_sum += my_value

摘要摘要摘要

生成器函数需要稍多一点时间来执行, 而不是返回列表但少用内存的函数 。