我开始学习Python,我遇到过生成器函数,其中有yield语句。我想知道这些函数最擅长解决什么类型的问题。


当前回答

缓冲。当以大块获取数据是有效的,但以小块处理数据时,生成器可能会有所帮助:

def bufferedFetch():
  while True:
     buffer = getBigChunkOfData()
     # insert some code to break on 'end of data'
     for i in buffer:    
          yield i

上面的方法可以让您轻松地将缓冲与处理分开。消费者函数现在可以一个一个地获取值,而不用担心缓冲。

其他回答

一堆东西。任何时候你想要生成一个项目序列,但又不想一次将它们全部“物化”到一个列表中。例如,你可以有一个简单的生成器,返回质数:

def primes():
    primes_found = set()
    primes_found.add(2)
    yield 2
    for i in itertools.count(1):
        candidate = i * 2 + 1
        if not all(candidate % prime for prime in primes_found):
            primes_found.add(candidate)
            yield candidate

然后你可以用它来生成后续质数的乘积:

def prime_products():
    primeiter = primes()
    prev = primeiter.next()
    for prime in primeiter:
        yield prime * prev
        prev = prime

这些都是相当简单的示例,但是您可以看到它对于处理大型(可能是无限的!)数据集是多么有用,而无需预先生成数据集,这只是比较明显的用途之一。

我发现生成器非常有助于清理代码,并为您提供了一种非常独特的方式来封装和模块化代码。如果您需要某些东西根据自己的内部处理不断地输出值,并且需要从代码中的任何地方调用该东西(而不仅仅是在循环或块中),则可以使用生成器。

一个抽象的例子是斐波那契数生成器,它不在循环中,当从任何地方调用它时,它总是返回序列中的下一个数字:

def fib():
    first = 0
    second = 1
    yield first
    yield second

    while 1:
        next = first + second
        yield next
        first = second
        second = next

fibgen1 = fib()
fibgen2 = fib()

现在你有了两个斐波那契数生成器对象,你可以在代码中的任何地方调用它们,它们总是会按如下顺序返回更大的斐波那契数:

>>> fibgen1.next(); fibgen1.next(); fibgen1.next(); fibgen1.next()
0
1
1
2
>>> fibgen2.next(); fibgen2.next()
0
1
>>> fibgen1.next(); fibgen1.next()
3
5

生成器的可爱之处在于,它们封装了状态,而不必经历创建对象的繁琐过程。考虑它们的一种方法是将它们视为记住其内部状态的“函数”。

我从Python生成器中得到了斐波那契函数的例子——它们是什么?只要有一点想象力,您就可以想出很多其他情况,在这些情况下,生成器可以很好地替代for循环和其他传统迭代结构。

你可以使用生成器的一个实际例子是,如果你有某种形状,你想要遍历它的角、边或其他地方。对于我自己的项目(源代码在这里),我有一个矩形:

class Rect():

    def __init__(self, x, y, width, height):
        self.l_top  = (x, y)
        self.r_top  = (x+width, y)
        self.r_bot  = (x+width, y+height)
        self.l_bot  = (x, y+height)

    def __iter__(self):
        yield self.l_top
        yield self.r_top
        yield self.r_bot
        yield self.l_bot

现在我可以创建一个矩形,并在它的角上循环:

myrect=Rect(50, 50, 100, 100)
for corner in myrect:
    print(corner)

除了__iter__,你可以有一个方法iter_corners,并在myrect.iter_corners()中使用for corner来调用它。使用__iter__更优雅,因为我们可以在for表达式中直接使用类实例名。

简单的解释是: 考虑for语句

for item in iterable:
   do_stuff()

很多时候,iterable中的所有项都不需要从一开始就存在,但可以在需要时动态生成。这在两种情况下都更有效

空间(您永远不需要同时存储所有项目)和 时间(迭代可能在需要所有项目之前完成)。

其他时候,你甚至不知道所有的项目提前。例如:

for command in user_input():
   do_stuff_with(command)

你没有办法预先知道所有用户的命令,但如果你有一个生成器给你命令,你可以使用这样一个很好的循环:

def user_input():
    while True:
        wait_for_command()
        cmd = get_command()
        yield cmd

使用生成器,您还可以对无限序列进行迭代,这在迭代容器时当然是不可能的。

使用生成器的原因之一是为了使某些解决方案的解决方案更清晰。

另一种方法是一次处理一个结果,避免建立庞大的结果列表,否则无论如何都要分开处理。

如果你有这样一个fibonacci- to-n函数:

# function version
def fibon(n):
    a = b = 1
    result = []
    for i in xrange(n):
        result.append(a)
        a, b = b, a + b
    return result

你可以更容易地写出这样的函数:

# generator version
def fibon(n):
    a = b = 1
    for i in xrange(n):
        yield a
        a, b = b, a + b

函数更清晰。如果你这样使用这个函数:

for x in fibon(1000000):
    print x,

在本例中,如果使用生成器版本,则根本不会创建整个1000000项列表,每次只创建一个值。在使用列表版本时,情况并非如此,在列表版本中,将首先创建列表。