yield 用法說明

生成器(generator)的作用是一次產生一個數據項,並把數據項輸出,generator函數可以用在for循環中遍歷.


yield 簡單說來就是一個生成器,生成器是這樣一個函數,它記住上一次返回時在函數體中的位置。對生成器函數的第二次(或第 n 次)調用跳轉至該函數中間,而上次調用的所有局部變量都保持不變。

    *
      生成器 是 一個函數

函數的所有參數都會保留

    *
      第二次調用 此函數 時

使用的參數是前一次保留下的.

    *
      生成器還“記住”了它在流控制構造

生成器不僅“記住”了它數據狀態。 生成器還“記住”了它在流控制構造(在命令式編程中,這種構造不只是數據值)中的位置。由於連續性使您在執行框架間任意跳轉,而不總是返回到直接調用者的上下文(如同生成器那樣),因此它仍是比較一般的。
yield 生成器的運行機制

當你問生成器要一個數時,生成器會執行,直至出現 yield 語句,生成器把 yield 的參數給你,之後生成器就不會往下繼續運行。當你問他要下一個數時,他會從上次的狀態開始運行,直至出現yield語句,把參數給你,之後停下。如此反覆直至退出函數。


Python編程語言作爲一款比較新的程序應用語言,其中有很多方法是開發人員需要慢慢熟練掌握的。比如今天爲大家介紹的Python yield就是一個比較特殊的應用。yield的英文單詞意思是生產,剛接觸Python的時候感到非常困惑,一直沒弄明白Python yield的用法。只是粗略的知道yield可以用來爲一個函數返回值塞數據,比如下面的例子:

   1. def addlist(alist):  
   2. for i in alist:  
   3. yield i + 1

取出alist的每一項,然後把i + 1塞進去。然後通過調用取出每一項:

   1. alist = [1, 2, 3, 4]  
   2. for x in addlist(alist):  
   3. print x,

這的確是Python yield應用的一個例子,但是,看過limodou的文章《2.5版yield之學習心得》,並自己反覆體驗後,對yield有了一個全新的理解。

1. 包含yield的函數

假如你看到某個函數包含了yield,這意味着這個函數已經是一個Generator,它的執行會和其他普通的函數有很多不同。比如下面的簡單的函數:

   1. def h():  
   2. print 'To be brave'  
   3. yield 5  
   4. h()

可以看到,調用h()之後,print 語句並沒有執行!這就是yield,那麼,如何讓print 語句執行呢?這就是後面要討論的問題,通過後面的討論和學習,就會明白yield的工作原理了。

2. yield是一個表達式

Python2.5以前,Python yield是一個語句,但現在2.5中,yield是一個表達式(Expression),比如:

   1. m = yield 5

表達式(yield 5)的返回值將賦值給m,所以,認爲 m = 5 是錯誤的。那麼如何獲取(yield 5)的返回值呢?需要用到後面要介紹的send(msg)方法。

3. 透過next()語句看原理

現在,我們來揭曉yield的工作原理。我們知道,我們上面的h()被調用後並沒有執行,因爲它有yield表達式,因此,我們通過next()語句讓它執行。next()語句將恢復Generator執行,並直到下一個yield表達式處。比如:

   1. def h():  
   2. print 'Wen Chuan'  
   3. yield 5  
   4. print 'Fighting!'  
   5. c = h()  
   6. c.next()c.next()

調用後,h()開始執行,直到遇到yield 5,因此輸出結果:

   1. Wen Chuan

當我們再次調用c.next()時,會繼續執行,直到找到下一個yield表達式。由於後面沒有Python yield了,因此會拋出異常:

   1. Wen Chuan  
   2. Fighting!  
   3. Traceback (most recent call last):  
   4. File "/home/evergreen/Codes/yidld.py", line 11, in <module>
   5. c.next()  
   6. StopIteration

4. send(msg) 與 next()

瞭解了next()如何讓包含yield的函數執行後,我們再來看另外一個非常重要的函數send(msg)。其實next()和send()在一定意義上作用是相似的,區別是send()可以傳遞yield表達式的值進去,而next()不能傳遞特定的值,只能傳遞None進去。因此,我們可以看做c.next() 和 c.send(None) 作用是一樣的。來看這個例子:

   1. def h():  
   2. print 'Wen Chuan',  
   3. m = yield 5 # Fighting!  
   4. print m  
   5. d = yield 12  
   6. print 'We are together!'  
   7. c = h()  
   8. c.next() #相當於c.send(None)  
   9. c.send('Fighting!') #(yield 5)表達式被賦予了'Fighting!'輸出的結果爲:  
  10. Wen Chuan Fighting!

需要提醒的是,第一次調用時,請使用next()語句或是send(None),不能使用send發送一個非None的值,否則會出錯的,因爲沒有Python yield語句來接收這個值。

5. send(msg) 與 next()的返回值

send(msg) 和 next()是有返回值的,它們的返回值很特殊,返回的是下一個yield表達式的參數。比如yield 5,則返回 5 。到這裏,是不是明白了一些什麼東西?本文第一個例子中,通過for i in alist 遍歷 Generator,其實是每次都調用了alist.Next(),而每次alist.Next()的返回值正是yield的參數,即我們開始認爲被壓進去的東東。我們再延續上面的例子:

   1. def h():  
   2. print 'Wen Chuan',  
   3. m = yield 5 # Fighting!  
   4. print m  
   5. d = yield 12  
   6. print 'We are together!'  
   7. c = h()  
   8. m = c.next() #m 獲取了yield 5 的參數值 5  
   9. d = c.send('Fighting!') #d 獲取了yield 12 的參數值12  
  10. print 'We will never forget the date', m, '.', d輸出結果:  
  11. Wen Chuan Fighting!  
  12. We will never forget the date 5 . 12

例子:Python 排列,組合生成器

#生成全排列
def perm(items, n=None):
    if n is None:
        n = len(items)
    for i in range(len(items)):
        v = items[i:i+1]
        if n == 1:
            yield v
        else:
            rest = items[:i] + items[i+1:]
            for p in perm(rest, n-1):
                yield v + p
 
#生成組合
def comb(items, n=None):
    if n is None:
        n = len(items)    
    for i in range(len(items)):
        v = items[i:i+1]
        if n == 1:
            yield v
        else:
            rest = items[i+1:]
            for c in comb(rest, n-1):
                yield v + c
 
a = perm('abc')
for b in a:
    print b
    break
print '-'*20
for b in a:
    print b

結果如下:

102 pvopf006 ~/test> ./generator.py
abc
--------------------
acb
bac
bca
cab
cba

可以看到,在第一個循環break後,生成器沒有繼續執行,而第二個循環接着第一個循環執行

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