Python 生成器yield原理及用法
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,會簡單的認為迭代隻不過是處理列表、集合等序列中元素而已。然而,它們的功能並非如此。
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瞭兩個魔法方法:__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中隻具有迭代操作的生成器,也是屬於迭代器的。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. 什麼是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,則該函數就成為瞭一個生成器。調用該函數,就等於創建瞭一個生成器對象。
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後續步驟,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裡的元素進行賦值時,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:相當於Return作用,程序遇到yield則直接中止後續步驟
- 當再次調用生成器時,next()方法會喚醒,並繼續執行yield後續步驟
- 還可以調用send()方法,可以喚醒,並傳入一個值,繼續執行yield後續步驟
生成器是可迭代的,每一次隻可讀一次。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,隻用來迭代操作。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相當於return作用,但是可以支持傳參。
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