就像有人要你做5个纸杯蛋糕一样。如果你做了至少一个纸杯蛋糕,你可以在做其他蛋糕时给他们吃。

In [4]: def make_cake(numbers):
   ...:     for i in range(numbers):
   ...:         yield 'Cake {}'.format(i)
   ...:

In [5]: factory = make_cake(5)

这里称为发电机, 它会做蛋糕。 如果您叫作 Make_ 函数, 您可以得到一个发电机, 而不是运行此函数。 这是因为当输出关键字出现在一个函数中时, 它会变成一个生成器 。

In [7]: next(factory)
Out[7]: 'Cake 0'

In [8]: next(factory)
Out[8]: 'Cake 1'

In [9]: next(factory)
Out[9]: 'Cake 2'

In [10]: next(factory)
Out[10]: 'Cake 3'

In [11]: next(factory)
Out[11]: 'Cake 4'

他们消耗了所有的蛋糕, 但他们又要求一个。

In [12]: next(factory)
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)
<ipython-input-12-0f5c45da9774> in <module>
----> 1 next(factory)

StopIteration:

并且他们被告知不要问更多的问题。 所以一旦你消耗了发电机, 你就会用它做。 如果你想要更多的蛋糕,你需要再打电话做蛋糕。 这就像再订一份蛋糕。

In [13]: factory = make_cake(3)

In [14]: for cake in factory:
    ...:     print(cake)
    ...:
Cake 0
Cake 1
Cake 2

您也可以使用上面的生成器来循环。

举个例子:假设你每次问密码时都想要随机密码。

In [22]: import random

In [23]: import string

In [24]: def random_password_generator():
    ...:     while True:
    ...:         yield ''.join([random.choice(string.ascii_letters) for _ in range(8)])
    ...:

In [25]: rpg = random_password_generator()

In [26]: for i in range(3):
    ...:     print(next(rpg))
    ...:
FXpUBhhH
DdUDHoHn
dvtebEqG

In [27]: next(rpg)
Out[27]: 'mJbYRMNo'

这里的 rpg 是一个生成器, 它可以生成无限数量的随机密码。 所以我们也可以说, 当我们不知道序列的长度时, 生成器是有用的, 不同于列表, 列表中有一定数量的元素 。

理解产出的快捷键

当您看到带产出语句的函数时,应用这个简单易懂的把戏来理解会发生什么:

在函数开始处插入行结果 = []。 以结果替换每个输出。 附录( 扩展) 。 在函数底部插入一行返回结果 。 耶 - 不再生成语句! 读取并解析代码。 将函数与原始定义比较 。

这个骗局也许能让你了解函数背后的逻辑, 但实际的收益率与列表法中发生的情况大不相同。 在许多情况下, 收益率法会提高记忆效率和速度。 在其他情况下, 这个骗局会让你陷入一个无限的循环, 即使最初的功能运作良好。 阅读以学习更多...

不要弄乱你的循环器 循环器和发电机

首先,当您写作时的循环程序协议

for x in mylist:
    ...loop body...

Python 执行以下两个步骤:

为我的列表获取一个代号 : 调用 exer( mylist) - > 这返回一个具有下一个( ) 方法( 或 __ next__ () () 在 Python 3 中) 的对象 [这是大多数人忘记告诉你 使用传动器环绕项目的步骤 : 继续调用从第 1 步返回的代名器上的下一个( ) 方法 。 下一个( ) 的返回值被指定给 x , 循环体被执行 。 如果从下一个( ) 中提出例外 停止 , 这意味着在循环器中没有更多的值, 循环被退出 。

真相是 Python 执行上述两个步骤, 每当它想绕过对象的内容时, 都会执行上述两个步骤 - 所以它可以是环绕, 但它也可以像其它列表一样是代码 。 extendend( mylist) ( 其中其他列表是 Python 列表 ) 。

这里的我的列表是可替换的, 因为它执行的是循环协议 。 在用户定义的类别中, 您可以使用 ` iter__ () 方法使分类的循环性实例可以被使用。 此方法应该返回一个循环器。 循环器是一个带有下一个( ) 方法的对象。 在同一类中可以同时执行 _ iter__ () 和 下一个( ) , 并有 _ iter__ () 返回自我 。 这将对简单案例有效, 但当您想要两个循环器同时绕过同一个对象时则不行 。

这就是传动程序,许多物体执行这个程序:

内置列表、 词典、 图普尔、 集和文件。 执行 ` iter__ () 的用户定义的分类 。 发电机 。

注意“ 循环” 并不知道它所处理的物体是什么类型 - 它只是遵循了循环程序, 并且乐意在下一个( ) 调用时按项目逐项获得项目 。 内建列表逐项返回项目, 字典逐项返回关键词, 文件逐行返回行等 。 而发电机则返回... 也就是产出来源所在 :

def f123():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

for item in f123():
    print item

而不是输出语句, 如果您在 f123 () 中有三个返回语句, 只有第一个将被执行, 而函数会退出 。 但是 f123 () 并不是普通函数 。 当调用 f123 () 时, 它不会返回产值语句中的任何值 。 它返回一个生成对象 。 另外, 该函数并不真正退出 - 它会进入一个中止状态 。 当循环尝试在生成对象上循环时, 函数会从先前返回的产值之后的下一行的中止状态恢复到下一行的状态, 执行下一行代码, 在此情况下, 产生语句, 并返回为下一个项目 。 这一直发生到函数退出, 此时, 生成器将启动暂停, 以及循环退出 。

因此,生成器对象有点像一个适配器 — — 在一端,它展示了迭代程序, 暴露了 `iter___ () 和下一个 () 方法来保持循环的快乐。 但是,在另一端, 它运行着功能, 足以将下一个值调出, 并把它放回中止模式 。

为什么使用发电机?

通常情况下, 您可以写入不使用发电机的代码, 但执行相同的逻辑。 一个选项是使用我之前提到的临时列表“ trick ” 。 这不会在所有情况下都有效, 比如, 如果您有无限环, 或者当您有非常长的列表时它可能无效地使用内存 。 另一种方法是执行一个新的可循环的类别“ 某些东西 ” , 将国家保留在成员中, 并在下一个( ) ( 或 Python 3 ) 方法中执行下一个逻辑步骤 。 根据逻辑, 下一个( ) 方法中的代码可能最终会查找非常复杂和易被错误的代码 。 在这里, 生成器可以提供一个简单明了的解决方案 。

这里所有的答案都很好,但其中只有一个(最受投票支持的)与你的代码如何运作有关。其他的与一般的发电机有关,也与它们如何运作有关。

所以,我不重复发电机是什么或产量是什么;我认为这些都包含在现有的答案中。然而,在花了几个小时试图理解一个与你的代码相似的代码之后,我将打破它是如何运作的。

您的代码绕过二进制树结构。 让我们以这棵树为例:

    5
   / \
  3   6
 / \   \
1   4   8

另一个简单的二进制搜索树的十字路口:

class Node(object):
..
def __iter__(self):
    if self.has_left_child():
        for child in self.left:
            yield child

    yield self.val

    if self.has_right_child():
        for child in self.right:
            yield child

执行代码在树形对象上,它执行__iter___这样:

def __iter__(self):

    class EmptyIter():
        def next(self):
            raise StopIteration

    if self.root:
        return self.root.__iter__()
    return EmptyIter()

候选人发言可用树上元素替换; Python 翻译为

it = iter(TreeObj)  # returns iter(self.root) which calls self.root.__iter__()
for element in it: 
    .. process element .. 

因为节点. _ iter_ 函数是一个生成器, 内部的代码按迭代执行 。 所以执行会是这样的 :

根元素是第一个; 检查它是否留下了孩子, 并且要循环它们( 因为我们叫它它 1 ) 。 它有一个孩子, 所以执行它。 给孩子自己。 左左为自己创建一个新的循环器 。 左是节点对象本身( it2) 。 左是同一逻辑 2 , 新的循环器已经创建( it3) 。 现在我们到达了树的左端 。 现在我们到达了树的左端。 它3 没有留下孩子, 所以它会继续下去并产生自我。 在下一个呼叫( it3) 时, 它会提高停止作用, 因为它没有正确的孩子( 到达函数的尽头, 但没有产生任何效果) 。 它1 和它2 仍然在活动 - 它们没有耗尽, 调用下一个( it2) 将产生值, 而不是提高停止作用 。 现在我们回到了它的上下文 2 , 并调下一个( it2) 继续它停止它的地方 : 在产生子声明之后 。 由于它没有更多的剩余孩子, 它会继续持续并产生自我 val 。 val 。

这里的渔获是,每次迭代都会产生次标准来绕过树,并保持当前迭代的状态。 一旦它到达终点,它就会绕过堆叠,并按正确的顺序返回值( 最小的收益值首先 ) 。

您的代码示例在一种不同的技术中做了类似的事情: 它为每个孩子输入了一个元素列表, 然后在下一个迭代中, 它弹出它, 并在当前对象上运行函数代码( 也就是自定义 ) 。

我希望这对这个传奇话题有一点帮助,我花了好几个小时来画这个过程来理解它。

想象一下, 你创造了一个非凡的机器, 能够每天生成成千上万个灯泡。 机器用一个独特的序列号的盒子生成这些灯泡。 您没有足够的空间同时存储所有这些灯泡, 所以您想要调整它来生成点燃灯泡 。

Python 生成器与这个概念没有多大区别。 想象一下, 您有一个叫做条形码_ 生成器的函数, 可以为框生成独特的序列号 。 显然, 您可以在硬件( RAM) 的限制下, 由函数返回大量这样的条形码 。 一个更明智和空间效率更高的选项是按需生成这些序列号 。

机器代码 :

def barcode_generator():
    serial_number = 10000  # Initial barcode
    while True:
        yield serial_number
        serial_number += 1


barcode = barcode_generator()
while True:
    number_of_lightbulbs_to_generate = int(input("How many lightbulbs to generate? "))
    barcodes = [next(barcode) for _ in range(number_of_lightbulbs_to_generate)]
    print(barcodes)

    # function_to_create_the_next_batch_of_lightbulbs(barcodes)

    produce_more = input("Produce more? [Y/n]: ")
    if produce_more == "n":
        break

注意下个( 条码) 位 。

如你所见, 我们有一个自足的“ 功能” , 每次生成下一个独特的序列号。 此函数返回一个生成器 。 正如您所看到的, 我们并不是每次我们需要一个新的序列号时都会调用该功能, 而是使用下一个( ) , 给生成器来获取下一个序列号 。

低拉隔热器

更精确地说, 这个生成器是一个懒惰的循环器 。 循环器是一个帮助我们绕过一个天体序列的物体。 它被称为懒惰, 因为它在需要之前不会在内存中装入序列中的所有项目。 上一个示例中的下一个是从循环器获取下一个项目的清晰方式 。 隐含方式用于循环 :

for barcode in barcode_generator():
    print(barcode)

这将无穷尽地打印条形码, 但你不会失去内存 。

换句话说,一个发电机看起来像一个函数,但行为却像一个迭代器。

现实世界应用?

最后, 真实世界应用程序 。 当您在大序列中工作时, 它们通常是有用的 。 想象一下从有数十亿记录的磁盘上读取一个巨大的文件。 在您能够处理其内容之前, 在记忆中读取整个文件, 很可能是行不通的( 也就是说, 您将失去记忆 ) 。

我不太熟悉Python, 但我相信它和C#的传动屏障一样, 如果你熟悉这些。

关键的想法是, 编译者/ 解释者/ 不论做什么诡计, 就打电话者而言, 他们可以继续调用下一个 () , 并且它会继续返回数值 - 仿佛生成器方法被暂停。 现在显然你无法真正“ 暂停” 一种方法, 所以编译者可以建立一个状态机器, 以便您记住您目前的位置和本地变量等的外观 。 这比自己写一个转录器容易得多 。

python 的输出与返回语句类似,但有些差异除外。如果要从函数返回多个值,返回语句将把所有值都作为列表返回,并将其存储在调用符块的内存中。但如果我们不想使用额外的内存,会怎样?相反,我们需要在需要时从函数中获取该值。这是产出的来源。考虑以下函数:

def fun():
   yield 1
   yield 2
   yield 3

打电话的人是:

def caller():
   print ('First value printing')
   print (fun())
   print ('Second value printing')
   print (fun())
   print ('Third value printing')
   print (fun())

上述代码段(调用函数),如果调用,产出:-

First value printing
1
Second value printing
2
Third value printing
3

从上文可以看出, 产出返回其调用器的值, 但当函数再次调用时, 它不会从第一个语句开始, 而是从产出后右侧的语句开始。 在上述示例中, “ 第一值打印” 打印, 函数被调用。 1 被回传并打印。 然后, 打印“ 第二值打印” , 并再次调用有趣 () 。 它不打印 1 (第一个语句) , 而是返回 2 , 也就是说, 仅从产出 1 之后的语句 。 同样的程序会进一步重复 。