python生成器是怎麼使用的

2021-08-16 12:11:38 字數 7826 閱讀 3979

1樓:

生成器(generator)概念

生成器不會把結果儲存在乙個系列中,而是儲存生成器的狀態,在每次進行迭代時返回乙個值,直到遇到stopiteration異常結束。

生成器語法

生成器表示式: 通列表解析語法,只不過把列表解析的換成()

生成器表示式能做的事情列表解析基本都能處理,只不過在需要處理的序列比較大時,列表解析比較費記憶體。

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11>>> gen = (x**2 for x in range(5))

>>> gen

at 0x0000000002fb7b40>

>>> for g in gen:

... print(g, end='-')

...0-1-4-9-16-

>>> for x in [0,1,2,3,4,5]:

... print(x, end='-')

...0-1-2-3-4-5-

生成器函式: 在函式中如果出現了yield關鍵字,那麼該函式就不再是普通函式,而是生成器函式。

但是生成器函式可以生產乙個無線的序列,這樣列表根本沒有辦法進行處理。

yield 的作用就是把乙個函式變成乙個 generator,帶有 yield 的函式不再是乙個普通函式,python 直譯器會將其視為乙個 generator。

下面為乙個可以無窮生產奇數的生成器函式。

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11def odd():

n=1while true:

yield n

n+=2

odd_num = odd()

count = 0

for o in odd_num:

if count >=5: break

print(o)

count +=1

當然通過手動編寫迭代器可以實現類似的效果,只不過生成器更加直觀易懂

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11class iter:

def __init__(self):

self.start=-1

def __iter__(self):

return self

def __next__(self):

self.start +=2

return self.start

i = iter()

for count in range(5):

print(next(i))

題外話: 生成器是包含有__iter()和next__()方法的,所以可以直接使用for來迭代,而沒有包含stopiteration的自編iter來只能通過手動迴圈來迭代。

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>>> from collections import iterable

>>> from collections import iterator

>>> isinstance(odd_num, iterable)

true

>>> isinstance(odd_num, iterator)

true

>>> iter(odd_num) is odd_num

true

>>> help(odd_num)

help on generator object:

odd = class generator(object)

| methods defined here:

|| __iter__(self, /)

| implement iter(self).

|| __next__(self, /)

| implement next(self).

......

看到上面的結果,現在你可以很有信心的按照iterator的方式進行迴圈了吧!

在 for 迴圈執行時,每次迴圈都會執行 fab 函式內部的**,執行到 yield b 時,fab 函式就返回乙個迭代值,下次迭代時,**從 yield b 的下一條語句繼續執行,而函式的本地變數看起來和上次中斷執行前是完全一樣的,於是函式繼續執行,直到再次遇到 yield。看起來就好像乙個函式在正常執行的過程中被 yield 中斷了數次,每次中斷都會通過 yield 返回當前的迭代值。

yield 與 return

在乙個生成器中,如果沒有return,則預設執行到函式完畢時返回stopiteration;

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11>>> def g1():

... yield 1

...>>> g=g1()

>>> next(g) #第一次呼叫next(g)時,會在執行完yield語句後掛起,所以此時程式並沒有執行結束。

1>>> next(g) #程式試圖從yield語句的下一條語句開始執行,發現已經到了結尾,所以丟擲stopiteration異常。

traceback (most recent call last):

file "", line 1, in

stopiteration

>>>如果遇到return,如果在執行過程中 return,則直接丟擲 stopiteration 終止迭代。

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>>> def g2():

... yield 'a'

... return

... yield 'b'

...>>> g=g2()

>>> next(g) #程式停留在執行完yield 'a'語句後的位置。

'a'>>> next(g) #程式發現下一條語句是return,所以丟擲stopiteration異常,這樣yield 'b'語句永遠也不會執行。

traceback (most recent call last):

file "", line 1, in

stopiteration

如果在return後返回乙個值,那麼這個值為stopiteration異常的說明,不是程式的返回值。

生成器沒有辦法使用return來返回值。

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11>>> def g3():

... yield 'hello'

... return 'world'

...>>> g=g3()

>>> next(g)

'hello'

>>> next(g)

traceback (most recent call last):

file "", line 1, in

stopiteration: world

生成器支援的方法

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17>>> help(odd_num)

help on generator object:

odd = class generator(object)

| methods defined here:

......

| close(...)

| close() -> raise generatorexit inside generator.

|| send(...)

| send(arg) -> send 'arg' into generator,

| return next yielded value or raise stopiteration.

|| throw(...)

| throw(typ[,val[,tb]]) -> raise exception in generator,

| return next yielded value or raise stopiteration.

......

close()

手動關閉生成器函式,後面的呼叫會直接返回stopiteration異常。

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13>>> def g4():

... yield 1

... yield 2

... yield 3

...>>> g=g4()

>>> next(g)

1>>> g.close()

>>> next(g) #關閉後,yield 2和yield 3語句將不再起作用

traceback (most recent call last):

file "", line 1, in

stopiteration

send()

生成器函式最大的特點是可以接受外部傳入的乙個變數,並根據變數內容計算結果後返回。

這是生成器函式最難理解的地方,也是最重要的地方,實現後面我會講到的協程就全靠它了。

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13def gen():

value=0

while true:

receive=yield value

if receive=='e':

break

value = 'got: %s' % receive

g=gen()

print(g.send(none))

print(g.send('aaa'))

print(g.send(3))

print(g.send('e'))

執行流程:

通過g.send(none)或者next(g)可以啟動生成器函式,並執行到第乙個yield語句結束的位置。此時,執行完了yield語句,但是沒有給receive賦值。

yield value會輸出初始值0注意:在啟動生成器函式時只能send(none),如果試圖輸入其它的值都會得到錯誤提示資訊。

通過g.send(『aaa』),會傳入aaa,並賦值給receive,然後計算出value的值,並回到while頭部,執行yield value語句有停止。此時yield value會輸出」got:

aaa」,然後掛起。

通過g.send(3),會重複第2步,最後輸出結果為」got: 3″

當我們g.send(『e』)時,程式會執行break然後推出迴圈,最後整個函式執行完畢,所以會得到stopiteration異常。

最後的執行結果如下:

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70got: aaa

got: 3

traceback (most recent call last):

file "h.py", line 14, in

print(g.send('e'))

stopiteration

throw()

用來向生成器函式送入乙個異常,可以結束系統定義的異常,或者自定義的異常。

throw()後直接跑出異常並結束程式,或者消耗掉乙個yield,或者在沒有下乙個yield的時候直接進行到程式的結尾。

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def gen():

while true:

try:

yield 'normal value'

yield 'normal value 2'

print('here')

except valueerror:

print('we got valueerror here')

except typeerror:

break

g=gen()

print(next(g))

print(g.throw(valueerror))

print(next(g))

print(g.throw(typeerror))

輸出結果為:

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78normal value

we got valueerror here

normal value

normal value 2

traceback (most recent call last):

file "h.py", line 15, in

print(g.throw(typeerror))

stopiteration

解釋:print(next(g)):會輸出normal value,並停留在yield 『normal value 2』之前。

由於執行了g.throw(valueerror),所以會跳過所有後續的try語句,也就是說yield 『normal value 2』不會被執行,然後進入到except語句,列印出we got valueerror here。然後再次進入到while語句部分,消耗乙個yield,所以會輸出normal value。

print(next(g)),會執行yield 『normal value 2』語句,並停留在執行完該語句後的位置。

g.throw(typeerror):會跳出try語句,從而print(『here』)不會被執行,然後執行break語句,跳出while迴圈,然後到達程式結尾,所以跑出stopiteration異常。

下面給出乙個綜合例子,用來把乙個多維列表,或者說扁平化多維列表)

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def flatten(nested):

try:

#如果是字串,那麼手動丟擲typeerror。

if isinstance(nested, str):

raise typeerror

for sublist in nested:

#yield flatten(sublist)

for element in flatten(sublist):

#yield element

print('got:', element)

except typeerror:

#print('here')

yield nested

l=['aaadf',[1,2,3],2,4,[5,[6,[8,[9]],'ddf'],7]]

for num in flatten(l):

print(num)

如果理解起來有點困難,那麼把print語句的註釋開啟在進行檢視就比較明了了。

總結按照鴨子模型理論,生成器就是一種迭代器,可以使用for進行迭代。

第一次執行next(generator)時,會執行完yield語句後程式進行掛起,所有的引數和狀態會進行儲存。再一次執行next(generator)時,會從掛起的狀態開始往後執行。在遇到程式的結尾或者遇到stopiteration時,迴圈結束。

可以通過generator.send(arg)來傳入引數,這是協程模型。

可以通過generator.throw(exception)來傳入乙個異常。throw語句會消耗掉乙個yield。

可以通過generator.close()來手動關閉生成器。

next()等價於send(none)

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