Python中的yield全方位解读

Python中的yield

关于 yield 看了忘，忘了看，零零散散的总是理解不透彻。今天彻底记录下，带大家一探 yield 到底是什么？

关于生成器概念的解释，摘自菜鸟教程解释：

在 Python 中，使用了 yield 的函数被称为生成器（generator）。跟普通函数不同的是，生成器是一个返回迭代器的函数，只能用于迭代操作，更简单点理解生成器就是一个迭代器。在调用生成器运行的过程中，每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息，返回 yield 的值, 并在下一次执行 next() 方法时从当前位置继续运行。调用一个生成器函数，返回的是一个迭代器对象。

网上例子很多，所有例子一开始就是这样的代码：

# ！！！这种代码 建议别看，因为以我亲身经历，初次理解生成器，看这样的代码根本看不懂的~
def evenNumber(max):
    n = 0
    while n < max:
        yield n
        n += 2
for i in evenNumber(10):
    print(i)

一会儿我把上述代码重新写下。

在此之前，大家还是需要掌握什么是generator（生成器）。

generator（生成器）

最简单的创建一个生成器的方式，只要把一个列表生成式的 [] 改成 () ，就创建了一个generator：

List  = [i*2 for i in range(10)]
print(List)
#[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
g = (x*2 for x in range(10))
print(g)
#<generator object <genexpr> at 0x000001CBA42F3C10>

生成器(generator)能够迭代的关键是它有一个next()方法，工作原理就是通过重复调用next()方法，直到捕获一个异常。试一下：

g = (x*2 for x in range(10))
print(g.__next__())
# 0
print(g.__next__())
# 2
print(g.__next__())
# 4
#... ...

第二种方法就是，如果一个函数中包含 yield 关键字，那么这个函数就不再是一个普通函数，而是一个generator。调用函数就是创建了一个生成器（generator）对象。

着重讲一下第二种方法，先看代码，为了便于理解，我不写循环，写一个生成器函数：

def gen_example():
    print ('第1次执行啦~，还没到第一个yield！')
    yield '我是第1个遇见的yield，你遇到我就要返回'
    print ('第2次执行啦~，还没到第二个yield')
    yield '我是第2个遇见的yield，你遇到我就要返回'
    print ('第3次执行啦,我运行完 函数就执行完毕啦~')
for i in gen_example():
    print(i)
    print("--------分割线--------")

执行结果：

第1次执行啦~，还没到第一个yield！
我是第1个遇见的yield，你遇到我就要返回
--------分割线--------
第2次执行啦~，还没到第二个yield
我是第2个遇见的yield，你遇到我就要返回
--------分割线--------
第3次执行啦,我运行完函数就执行完毕啦~

过程详解：

第一次for 循环执行到yield结束，只执行了这两句代码：

第二次循环是从上一次的yield结束地方开始执行，到下一个yield结束（一定要多读几遍理解哦）：

第三次循环是，从第二次遇见的yield结束地方开始执行，一直到下一个yield结束（没有yield，自动执行结束）

通过上述规律我们不难发现，yield相当于 return 返回一个值，并且记住这个返回的位置，下次迭代时，代码从yield的下一条语句开始执行！

为了验证这个规律我把本文开头的代码重新写下，用更容易懂的方式：

def evenNumber(max):
    n = 0
    while n < max:
        yield n
        print("第二次是从这里开始的")
        n += 2
        print(f"n在第二次是{n}")
for i in evenNumber(2):
    print(i)
    print("--------分割线--------")

执行结果：

0
--------分割线--------
第二次是从这里开始的
n在第二次是2

输出：0，是怎么得到的呢？函数第一次执行，遇到yield 就返回，所以此时就打印0。

第二次是从这里开始的，n在第二次是2 这又是怎么得到的呢？执行yield后面的这部分，然后又进入循环，while循环条件都不满足，执行结束。

实际第二次没有返回值。如果你细心点就会发现，第二次输出都没有分割线的内容：

既然第二次打印都终止了，为什么没报错？好问题！因为调用next()来执行生成器则会报错，如果使用for循环遍历，for循环会自动捕获该异常，直接停止遍历。

def evenNumber(max):
    n = 0
    while n < max:
        yield n
        print("第二次是从这里开始的")
        n += 2
        print(f"n在第二次是{n}")
g = evenNumber(2)
print(g.__next__())
print(g.__next__())

执行结果，调用next方法就会报错：

0
第二次是从这里开始的
n在第二次是2
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 17, in <module>
print(g.__next__())
StopIteration
***Repl Closed***

所以，就印证了我们的结论~！现在来看一些简单的生成器函数的例子，是不是就一下懂了。

如果看到这里还是没懂，留言吧，我会好好反思我自；

留个小作业大家可以试试分析下斐波那契数列的过程。

def fab(max): 
    n, a, b = 0, 0, 1 
    while n < max: 
        yield b     
        a, b = b, a + b 
        n = n + 1
for n in fab(5): 
    print n

其它补充

如何判断是不是生成器函数？

使用 isgeneratorfunction 判断函数是否是 generator 函数

from inspect import isgeneratorfunction 
print(isgeneratorfunction(fab) )
#True

为什么生成器函数中的return 不能返回值？

先看代码：

def evenNumber(max):
    n = 0
    while n < max:
        yield n
        print("第二次是从这里开始的")
        n += 2
        print(f"n在第二次是{n}")
        return 10
for i in evenNumber(10):
    print(i)
    print("--------分割线--------")

执行结果：

0
--------分割线--------
第二次是从这里开始的
n在第二次是2
***Repl Closed***

为什么我的return 的值没有在最后一次打印出来呢？在官方文档中是这样解释的：

python生成器函数中return 的作用就是终止生成器。

表示生成器运行完成了，可以结束了。然后生成器会抛出一个StopIteration的异常。

而for循环能够检测到这个异常，于是结束循环，也不报错。但是__next__()就会报错哦~

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