详解Python3中yield生成器的用法

作者:damotiansheng 时间:2021-09-03 05:59:27 

任何使用yield的函数都称之为生成器,如:


def count(n):
 while n > 0:
   yield n  #生成值:n
   n -= 1

 

另外一种说法:生成器就是一个返回迭代器的函数,与普通函数的区别是生成器包含yield语句,更简单点理解生成器就是一个迭代器。

使用yield,可以让函数生成一个序列,该函数返回的对象类型是"generator",通过该对象连续调用next()方法返回序列值。


c = count(5)
c.__next__() #python 3.4.3要使用c.__next__()不能使用c.next()
>>> 5
c.__next__()
>>>4


生成器函数只有在调用__next()__方法的时候才开始执行函数里面的语句,比如:


def count(n):
 print ( "cunting" )
 while n > 0:
   yield n  #生成值:n
   n -= 1

 

在调用count函数时:c=count(5),并不会打印"counting"只有等到调用c.__next__()时才真正执行里面的语句。每次调用__next__()方法时,count函数会运行到语句yield n处为止,__next__()的返回值就是生成值n,再次调用__next__()方法时,函数继续执行yield之后的语句(熟悉Java的朋友肯定知道Thread.yield()方法,作用是暂停当前线程的运行,让其他线程执行),如:


def count(n):
 print ("cunting" )
 while n > 0:
   print ('before yield')
   yield n  #生成值:n
   n -= 1
   print ('after yield' )

 

上述代码在第一次调用__next__方法时,并不会打印"after yield"。如果一直调用__next__方法,当执行到没有可迭代的值后,程序就会报错:

Traceback (most recent call last): File "", line 1, in StopIteration
所以一般不会手动的调用__next__方法,而使用for循环:


for i in count(5):
 print (i),

实例: 用yield生成器模拟Linux中命令:tail -f file | grep python 用于查找监控日志文件中出现有python字样的行。


import time  
def tail(f):  
 f.seek(0,2)#移动到文件EOF
 while True:  
   line = f.readline() #读取文件中新的文本行
   if not line:  
     time.sleep(0.1)  
     continue  
   yield line  

def grep(lines,searchtext):  
 for line in lines:  
   if searchtext in line:  
     yield line

flog = tail(open('warn.log'))  
pylines = grep(flog,'python')  
for line in pylines:  
 print ( line, )
#当此程序运行时,若warn.log文件中末尾有新增一行,且该一行包含python,该行就会被打印出来
#若打开warn.log时,末尾已经有了一行包含python,该行不会被打印,因为上面是f.seek(0,2)移动到了文件EOF处
#故,上面程序实现了tail -f warn.log | grep 'python'的功能,动态实时检测warn.log中是否新增现了
#新的行,且该行包含python  


用yield实现斐波那契数列:


def fibonacci():
 a=b=1
 yield a
 yield b
 while True:
   a,b = b,a+b
   yield b

调用:


for num in fibonacci():
 if num > 100:
   break
 print (num),

yield中return的作用:
作为生成器,因为每次迭代就会返回一个值,所以不能显示的在生成器函数中return 某个值,包括None值也不行,否则会抛出“SyntaxError”的异常,但是在函数中可以出现单独的return,表示结束该语句。
通过固定长度的缓冲区不断读文件,防止一次性读取出现内存溢出的例子:


def read_file(path):
 size = 1024
 with open(path,'r') as f:
   while True:
     block = f.read(SIZE)
     if block:
       yield block
     else:
       return

 

如果是在函数中return 具体某个值,就直接抛异常了


>>> def test_return():
...   yield 4
...   return 0
...
File "<stdin>", line 3
SyntaxError: 'return' with argument inside generator

例子

下面来看几段代码示例:

例1:


>>> def mygenerator():
...   print 'start...'
...   yield 5
...  
>>> mygenerator()      //在此处调用,并没有打印出start...说明存在yield的函数没有被运行,即暂停
<generator object mygenerator at 0xb762502c>
>>> mygenerator().next()   //调用next()即可让函数运行.
start...
5
>>>  

如一个函数中出现多个yield则next()会停止在下一个yield前,见例2:

例2:


>>> def fun2():
...   print 'first'
...   yield 5
...   print 'second'
...   yield 23
...   print 'end...'
...  
>>> g1 = fun2()
>>> g1.next()       //第一次运行,暂停在yield 5        
first
5
>>> g1.next()       //第二次运行,暂停在yield 23
second
23
>>> g1.next()       //第三次运行,由于之后没有yield,再次next()就会抛出错误
end...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
>>>

为什么yield 5会输出5,yield 23会输出23?
我们猜测可能是因为yield是表达式,存在返回值.
那么这是否可以认为yield 5的返回值一定是5吗?实际上并不是这样,这个与send函数存在一定的关系,这个函数实质上与next()是相似的,区别是send是传递yield表达式的值进去,而next不能传递特定的值,只能传递None进去,因此可以认为g.next()和g.send(None)是相同的。见例3:

例3:


>>> def fun():
...   print 'start...'
...   m = yield 5
...   print m
...   print 'middle...'
...   d = yield 12
...   print d
...   print 'end...'
...  
>>> m = fun()       //创建一个对象
>>> m.next()        //会使函数执行到下一个yield前
start...
5
>>> m.send('message')   //利用send()传递值
message          //send()传递进来的  
middle...
12
>>> m.next()
None            //可见next()返回值为空
end...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

标签:Python,yield
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