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1、什么是yield关键字
yield
是 Python 中的一个关键字,它用于定义生成器函数。生成器是一种特殊的迭代器,它可以在遍历过程中逐步产生值,而不是一次性生成所有值并将其存储在内存中。这使得生成器非常适合处理大量数据或无限序列,因为它们只在需要时才生成下一个值,从而节省了内存。
当你在一个函数中使用 yield
语句时,这个函数就变成了一个生成器函数。调用生成器函数并不会立即执行其中的代码,而是返回一个生成器对象。当对这个生成器对象进行迭代(例如通过 for
循环或者调用 next()
函数)时,生成器函数会从上次暂停的地方继续执行,直到遇到下一个 yield
语句,然后返回当前的值,并再次暂停等待下一次迭代。
eg:斐波那契函数
def fibonacci(n):a, b = 0, 1for _ in range(n):yield aa, b = b, a + b# 使用生成器
for num in fibonacci(10):print(num)
在这个例子中,fibonacci
是一个生成器函数,它会生成前 n
个斐波那契数。每次迭代都会计算下一个斐波那契数,并通过 yield
返回该数值,而不占用额外的内存空间来存储整个序列。
2、使用方法
1、yield
单独使用
在这种情况下,yield
不返回任何值(实际上它会返回 None
)。这种方式通常用于创建一个简单的迭代器,当只需要控制流而不需要传递具体值时。
def simple_generator():yieldprint("After first yield")yieldprint("After second yield")gen = simple_generator()
next(gen) # 代码运行到第一个yield后停止,没有打印任何内容
next(gen) # 代码从第一个打印语句开始执行,然后遇到yield停止运行,打印第一个打印语句
next(gen) # 代码从第二个执行语句开始执行,打印第二个语句,但是没有了yield,报停止迭代异常
2、基本用法:返回值并暂停执行
这是最基础的用法,yield
可以用来代替 return
返回一个值给调用者,但是不会终止函数的执行。相反,它会保存函数的状态,并且可以在下次迭代时从中断的地方继续执行。
def simple_generator():yield 1yield 2yield 3if __name__ == '__main__':a = simple_generator()print(a.__next__())print(a.__next__())print(a.__next__())
依次打印1,2,3,每次调用生成一个值
如果调用的次数超过可迭代的次数,比如上述代码,再次调用
print(a.__next__()),会报StopIteration错误
3、yield
前边使用一个变量接收
yield
表达式可以出现在赋值语句的右侧,允许从外部向生成器发送数据。这通过 .send()
方法实现,发送的数据将作为 yield
表达式的结果被接收到。
def echo():while True:received = yieldprint(f"Received: {received}")e = echo()
next(e) # 必须先启动生成器
e.send('hello') # 输出:Received: hello
e.send('world') # 输出:Received: world
next(e),代码运行到yield这行后停止运行,然后调用send方法
相当于给received 赋值,然后执行打印语句,然后又执行到yiel语句停止
再次调用send方法,仍然是这样继续操作
在这个例子中,received
变量接收了从外部发送进来的值,并打印出来。需要注意的是,在第一次调用 .send()
方法之前,必须至少调用一次 next()
来启动生成器。
4、yield from
`yield from` 是 Python 中用于简化从子生成器中提取值的过程的一种语法。它使得你可以更方便地将一个生成器委托给另一个生成器,从而创建更复杂的迭代模式。使用 `yield from` 可以减少代码量,并且使代码更加清晰易读。
`yield from` 的基本含义
当你在一个生成器函数中使用 `yield from <iterable>` 时,Python 会自动迭代 `<iterable>`,并且对于每一个产生的值都会执行一次 `yield`。这相当于在每次迭代时都调用 `yield` 来返回当前的值给外部调用者。此外,`yield from` 还可以处理异常和发送值给子生成器,这对于实现协程非常有用。
使用场景
1. **简化嵌套循环**
2. **委派到子生成器**
3. **处理异常**
4. **发送值给子生成器**
示例说明
简化嵌套循环
假设你有一个包含多个列表的列表,你想一次性迭代所有元素:```python
def flatten(nested_list):for sublist in nested_list:for item in sublist:yield item# 使用 yield from 简化上面的代码
def flatten_with_yield_from(nested_list):for sublist in nested_list:yield from sublistnested = [[1, 2, 3], [4, 5], [6]]
for num in flatten_with_yield_from(nested):print(num)
委派到子生成器
如果你有一个复杂的迭代逻辑,可以将其拆分成几个子生成器,然后通过 `yield from` 将它们连接起来:
def generator_one():yield 'one'yield 'two'def generator_two():yield 'three'yield 'four'def combined_generator():yield from generator_one()yield from generator_two()for value in combined_generator():print(value)
输出将是:
```
one
two
three
four
```
处理异常
`yield from` 也可以传递异常给子生成器:
def subgen():try:while True:x = yieldprint(f"Received: {x}")except GeneratorExit:print("Sub-generator is closing")def delegator():yield from subgen()g = delegator()
next(g) # 启动生成器
g.send('hello')
g.close() # 关闭生成器,触发 GeneratorExit 异常
发送值给子生成器
除了传递异常,`yield from` 还可以让主生成器向子生成器发送值:```python
def subgen():while True:x = yieldprint(f"Sub-generator received: {x}")def delegator():sg = subgen()next(sg) # 启动子生成器yield from sgg = delegator()
next(g) # 启动主生成器
g.send('hello') # 发送值给子生成器
关键区别
-
层次结构:
yield
通常用于定义单层生成器逻辑。yield from
用于委派到子生成器,可以简化多层迭代逻辑。
-
代码简化:
- 使用
yield
时,如果需要遍历一个可迭代对象,你必须显式地写出循环来逐一yield
每个元素。 yield from
自动完成这一过程,使得代码更加简洁明了。
- 使用
-
双向通信:
yield
只能直接与调用者交互。yield from
支持主生成器与子生成器之间的双向通信,包括发送值和抛出异常。
-
异常处理:
yield
需要在主生成器中手动处理异常。yield from
自动处理并传播异常给子生成器,允许更复杂的错误管理。