Python生成器是什么？

先說一下生成器函數(shù)，抽象地說，生成器函數(shù)就是一個(gè)順序執(zhí)行過程的抽象。具體地說，它就是一種特殊的函數(shù)，這種特殊性源于這個(gè)函數(shù)中出現(xiàn)了一個(gè)yield關(guān)鍵字。解釋器在發(fā)現(xiàn)函數(shù)中有yield關(guān)鍵字時(shí)，將這個(gè)函數(shù)標(biāo)記為一個(gè)生成器函數(shù)，其執(zhí)行的結(jié)果會(huì)返回一個(gè)生成器，而這個(gè)生成器是支持迭代器協(xié)議的。

創(chuàng)建一個(gè)生成器函數(shù)

生成器函數(shù)的創(chuàng)建是非常簡(jiǎn)單的：

            
              In [1]: def mygenerator(): 
   ...:     yield 1 
   ...:     
            
          

正如前面提到的，如果一個(gè)函數(shù)內(nèi)部出現(xiàn)了yield關(guān)鍵字，那么這個(gè)函數(shù)就被Python解釋器標(biāo)記為生成器函數(shù)：

            
              In [2]: import inspect                                                                                    

In [3]: inspect.isgeneratorfunction(mygenerator)                                                          
Out[3]: True


            
          

我們這個(gè)生成器函數(shù)的邏輯很簡(jiǎn)單，它只生成一個(gè)東西，就是數(shù)字1，下面我們就執(zhí)行這個(gè)生成器函數(shù)，獲取對(duì)應(yīng)的生成器，并訪問這個(gè)數(shù)字1：

            
              In [4]: gen = mygenerator()                                                                               

In [5]: next(gen)                                                                                         
Out[5]: 1

            
          

這里發(fā)生了什么？首先我們通過執(zhí)行mygenerator生成器函數(shù)獲得了一個(gè)生成器gen，然后通過迭代器協(xié)議，對(duì)gen調(diào)用next函數(shù)，它就直接生成了1。這和我們的預(yù)期應(yīng)該是一致的，這和我們?cè)谏善骱瘮?shù)中寫的邏輯一致。那當(dāng)我們?cè)俅螌?duì)gen調(diào)用next函數(shù)會(huì)發(fā)生什么呢？

            
              In [6]: next(gen)                                                                                         
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)

              
                 in 
                
                  
----> 1 next(gen)

StopIteration: 
                
              
            
          

前面對(duì)gen調(diào)用next讓生成器執(zhí)行到了第一個(gè)yield表達(dá)式，并將yield后面的值（1）返回給我們，之后生成器暫停于yield這個(gè)表達(dá)式。當(dāng)我們?cè)俅螌?duì)gen調(diào)用next的時(shí)候，生成器從上一個(gè)yield表達(dá)式處返回，并且不會(huì)再生成任何值，畢竟生成器函數(shù)中只有1行代碼。而根據(jù)迭代器協(xié)議，如果沒有值可返回的話，這里直接觸發(fā)了StopIteration異常，這里的這個(gè)異常，更確切地說應(yīng)該是一種信號(hào)。

與生成器內(nèi)部進(jìn)行通信，影響生成器內(nèi)部的行為

我們說yield表達(dá)式，既然是表達(dá)式，其必定有一個(gè)返回值，而我們?cè)谇懊娴暮?jiǎn)單生成器函數(shù)中，并沒有用到y(tǒng)ield表達(dá)式的返回值，那么，默認(rèn)情況下，yield表達(dá)式會(huì)返回什么值呢？我們看一下：

            
              In [11]: def mygenerator(): 
    ...:     v = yield 1 
    ...:     print(v) 
    ...:                                                                                                  

In [12]: gen = mygenerator()                                                                              

In [13]: next(gen)                                                                                        
Out[13]: 1

In [14]: next(gen)                                                                                        
None
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)

              
                 in 
                
                  
----> 1 next(gen)

StopIteration: 

                
              
            
          

在第二次對(duì)gen調(diào)用next的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)在拋出異常之前，打印出了None，也就是yield表達(dá)式的值。我們可以通過生成器對(duì)象的send方法來為上次yield表達(dá)式執(zhí)行提供一個(gè)返回值：

            
              In [15]: gen = mygenerator()                                                                              

In [16]: next(gen)                                                                                        
Out[16]: 1

In [17]: gen.send(1000)                                                                                   
1000
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)

              
                 in 
                
                  
----> 1 gen.send(1000)

StopIteration: 

                
              
            
          

原來的None，變成了這里我們通過send方法傳遞的1000，我們成功影響了yield表達(dá)式的返回值！但是這里一定要注意一個(gè)問題，就是send方法調(diào)用的時(shí)候，要確保生成器對(duì)象至少調(diào)用了一次next之后，也就是要保證至少有一次yield表達(dá)式執(zhí)行，這也很容易理解，因?yàn)槿绻鹹ield表達(dá)式還沒有執(zhí)行，那這個(gè)表達(dá)式怎么會(huì)有值呢？

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