前言

在Python中存在兩種好用的功能迭代器與生成器。當我們剛開始接觸到時，會簡單的認為迭代只不過是處理列表、集合等序列中元素而已。然而，它們的功能并非如此。

當我們遇到一個列表[1,2,3,4,5,6]需要進行遍歷時，我們可以使用如下方法：

• for循環遍歷打印
• next()方法打印

同時，我們也可以創建個性化的迭代器對象、構造生成器函數等等。

Python中迭代器協議主要用到了兩個魔法方法：__iter__(),__next__()

• __iter__()?方法創建一個具有__next__()方法的迭代器對象
• __next__()?方法返回下一個迭代器對象

Python中只具有迭代操作的生成器，也是屬于迭代器的。在Python中，我們可以使用yield的函數來實現生成器。

本期，我們將詳細介紹生成器相關原理和用法，Let's go~~~

1. 什么是yield?

首先我們需要認識一生成器（generator），從字面意思上理解，循環計算的操作方式。在Python中，提供一種可以邊循環邊計算的機制。

生成器是解決使用序列存儲大量數據時，內存消耗大的問題。我們可以根據存儲數據的某些規律，演算為算法，在循環過程中通過計算得到，這樣可以不用創建完整序列，從而大大節省占用空間。

yield 是實現生成器方法之一，當函數使用yield方法，則該函數就成為了一個生成器。調用該函數，就等于創建了一個生成器對象。

2. yield 原理

一個生成器，主要是通過循環反復調用next()方法，直到捕獲異常。

具有 yield方法的函數也是一個生成器，創建如下栗子：

def test(n):
    print("starting...")
    while True:
        res = yield n
        print ("res:",res)
g = test(5)
print(next(g))
print("######")
print(next(g))

我們可以看到輸出的打印日志：

• test函數帶有yield關鍵字，說明它是一個生成器，不會進行執行
• 當test函數遇到next()方法時，開始執行test函數內部步驟
• 直到程序遇到yield關鍵字時，程序會中止
• 直到下一次的next()方法喚醒，執行yield后續步驟，print()方法。這時候，res沒有被賦值。
• 再次進入循環while內部步驟，同理遇到yield關鍵字中止循環

當我們需要對生成器里的元素進行賦值時，我們可以調用.send()方法：

因此，帶yield的函數具體內部執行操作為：

• yield 方法：相當于Return作用，程序遇到yield則直接中止后續步驟
• 當再次調用生成器時，next()方法會喚醒，并繼續執行yield后續步驟
• 還可以調用send()方法，可以喚醒，并傳入一個值，繼續執行yield后續步驟

生成器是可迭代的，每一次只可讀一次。因此常常與for循環一起組合使用。

3. yield 常見用法

我們通常可以使用帶有yield的函數來創建生成器來替代包含大量數據的序列。

import sys
def test(n):
    print("start")
    while n > 0:
        yield n
        n-=1
    print("end")
a = [x for x in range(1000)]
b= test(1000)
print("a內存大小：",sys.getsizeof(a))
print("b內存大小：",sys.getsizeof(b))

總結

本期，我們主要對生成器及關鍵字yield的相關細節點進行學習。生成器是迭代器的一中，只用來迭代操作。生成器內部主要是調用next()方法或send()方法來訪問下一個迭代器對象。我們可以定義帶有yield關鍵字的函數來實現生成器，yield相當于return作用，但是可以支持傳參。