python中的yield生成器詳解

#原創，轉載請先聯系

在學習生成器之前，必須先了解一下迭代器。因為生成器就是一種特殊的迭代器，而且生成器用起來更加優雅。

迭代器的詳解可以參考我的另一篇博文：https://www.cnblogs.com/chichung/p/9537969.html

先說一種比較簡單的生成器，通過例子慢慢來體會什么是生成器。

# 列表生成式
L = [x for x in range(5)]
print(L)

#簡單的生成器
G = (x for x in range(5))  # G就是一個生成器，也是一個迭代器，迭代器也是可迭代對象，所以這個G也可以說是可迭代對象
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))

輸出：
[0, 1, 2, 3, 4]
0
1
2
3
4

把列表生成器的[]改為()就變成一個簡單的生成器。由上面的例子，我們大概可以知道，生成器就是一個迭代器，把數據一個一個拿出來，可以減少內存的負擔。

那么，yield又是一個什么東西呢？為什么說他優雅呢？

當我們寫的代碼輸出的結果，想一個一個出來。有兩種常用的方法：

方法1.我們可以創建一個迭代器類，然后把代碼寫進類里，用類來創建一個可迭代對象，然后用next()函數一個一個把結果迭代出來。

方法2.我們可以用代碼函數的合適位置加上yield，這時候這個函數就變成一個生成器了，不需要再創建一個迭代器類，不需要再寫__iter__，__next__方法了。這樣一來不是很方便，很優雅嗎？哈哈哈哈～

口說無憑，下面我們2個方法都做一下，讓你們體會一下：

我們做一個斐波那契的數列生成器。斐波那契數列的第一個數是0，第二個數是1，第三個數是第一、二個數相加，第四個數是第二、三個數相加......

方法1：

class FeiboIterator():
    def __init__(self):
        self.a = 0
        self.b = 1

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
            num = self.a
            self.a,self.b = self.b,self.a+self.b
            return num


iterator = FeiboIterator()
print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))

輸出：
0
1
2
3
5
8
13

是不是很麻煩？又要初始化，又要寫__iter__和__next__魔方方法。

方法2：

def feibo():
    a = 0
    b = 1
    while True:
        yield a  # 假如yield后面緊接着一個數據，就會把數據返回，作為next()函數或者for ...in...迭代出的下一個值
        a,b = b,a+b


generator = feibo()

print(next(generator))
print(next(generator))
print(next(generator))
print(next(generator))
print(next(generator))
print(next(generator))
print(next(generator))
print(next(generator))

輸出：
0
1
1
2
3
5
8
13

看！只有6行代碼，是不是很elegant？關於這個程序是怎么運行的？yield是怎么運作的？我們等下就講，現在需要注意幾點：

1.上面代碼的紅色字那里！假如yield后面緊接着一個數據，就會把數據返回，作為next()函數或者for ...in...迭代出的下一個值。

2.假如函數中有yield，就不再是函數。而是一個能返回生成器的函數！注意！是返回，這個函數並不是一個生成器。（修正：這句話發現有錯誤，這個函數也是一個生成器）

3.拿到函數的生成器后，可以和迭代器一樣，用next()函數獲得下一個值。

好了，該來理解一下yield是怎么運作的了！

1.第一次喚醒生成器時，是從函數的起始位置開始，直到遇到yield，就會暫停函數，掛起函數。
2.第二次喚醒生成器時，是從yield斷點處開始，直到又遇到yield。
3.當生成器已經沒有yield，再使用next，則拋StopIteration異常。

然后，我們來理一下上面用yield寫的代碼。

第一次用next()喚醒生成器時，從函數的開頭開始運行，遇到yield a，返回a，然后暫停函數，並記住函數是運行到這個位置的。

第二次喚醒生成器，從yield a斷點處開始，然后a,b開始賦值，while True循環又遇見yield a，返回a，然后暫停函數，並記住函數是運行到這個位置的。

下面喚醒多少次都是這個道理，但是由於這個函數是死循環，所以不會沒有yield，也就不會拋出StopIteration異常。

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其實yield還能接受值，用send方法進行傳入。代碼體會一下：

def gg():
    i = 1
    while True:
        recv = yield i
        print("接收到一個值：",recv)
        i += 1

generator = gg()

print(next(generator))
print(generator.send("456"))
print(generator.send("789"))

輸出：
1
接收到一個值： 456
2
接收到一個值： 789
3

實現過程和上面的例子一樣。

要懂得的是，yield = a，會返回a。

b = yield，會把yield接收的值賦值給b。