下面是浅白语言的例子。我将提供高层次人类概念与低层次Python概念之间的对应关系。

我想用数字序列操作, 但我不想用这个序列的创建来烦恼我自己, 我只想专注于我想做的操作。 因此, 我做以下工作:

我打电话给你并告诉你,我想要一个以特定方式计算的数字序列,我告诉你算法是什么。 这个步骤对应着定义发电机的函数, 也就是包含一个产出的函数。 稍后我告诉你, “ 好, 准备好告诉我数字的序列 ” 。 这个步骤对应着调用发电机的函数, 返回一个发电机对象。 注意不要告诉我任何数字; 你只是拿起你的纸张和铅笔。 我问你, “ 请告诉我下一个数字 ” , 然后你告诉我第一个数字; 之后, 你等着我问你下一个数字。 这是你的任务, 也就是确定你所在的位置, 你已经说过的数字, 下一个数字是什么。 我不在乎细节。 这个步骤相当于在发电机对象上调用下一个( 发电机) 号码的方法。 ( Python 2, next) 注意, 这是一个发电机对象的方法; 在 Python 3, 它被命名为...

这是生成器所做的( 包含一个产值的函数 ) ; 它开始在第一个( ) 上执行, 当它做一个产值时暂停, 当要求下一个( ) 值时, 它会从最后一点继续 。 它的设计完全符合 Python 的循环协议, 协议描述如何按顺序要求值 。

迭代协议最著名的用户是 Python 的命令用户。 所以, 当你做 :

for item in sequence:

序列是否是一个列表、字符串、字典或上述生成对象并不重要;结果是一样的:您逐个阅读序列中的项目。

请注意,定义含有产出关键字的函数不是创建生成器的唯一方法;它只是创建生成器的最简单的方法。

欲知更准确的信息,请阅读Python文件中的迭代机类型、产量说明和发电机。

输出允许您通过将循环部分乘以一个便于再利用的单独方法来写出更聪明的编剧。

假设你需要环绕电子表格的所有非空白行,对每行都做一些事情。

for i, row in df.iterrows(): #from the panda package for reading excel 
  if row = blank: # pseudo code, check if row is non-blank...
    continue
  if past_last_row: # pseudo code, check for end of input data
    break
  #### above is boring stuff, below is what we actually want to do with the data ###
  f(row)

如果您在类似循环中需要调用 g( row) , 您可能会发现自己重复了对数, 并重复了对数的检查, 有效行的检查是无聊、 复杂和容易出错的。 我们不想重复( DRY 原则 ) 。

您想要将检查每个记录的代码与实际处理行的代码区分开来, 例如 f( row) 和 g( row) 。

您可以设定一个函数, 将 f () 作为输入参数, 但是在一种方法中使用收益率要简单得多, 这种方法可以做所有关于检查有效行的无聊事情, 准备拨打 f () :

def valid_rows():
  for i, row in df.iterrows(): # iterate over each row of spreadsheet
    if row == blank: # pseudo code, check if row is non-blank...
      continue
    if past_last_row: # pseudo code, check for end of input data
      break
    yield i, row

请注意,该方法的每次调用都会返回下一行, 但如果所有行都读取, 并用于结束部分, 方法会正常返回。 下一次调用将开始新的循环 。

现在您可以在数据上写入迭代, 而不必重复对有效行进行无趣的检查( 现在根据自己的方法来计算) , 例如 :

for i, row in valid_rows():
  f(row)

for i, row in valid_rows():
  g(row)

nr_valid_rows = len(list(valid_rows()))

仅此而已。 请注意, 我还没有使用诸如 迭代器、 生成器、 协议、 共同常规等术语 。 我认为这个简单的例子 适用于我们日常的许多编码 。

也可以将数据发送回生成器!

事实上,正如这里许多答案所解释的那样,利用产量产生一个发电机。

您可以使用产出关键字将数据发送回“实时”生成器。

示例:

假设我们有一种方法可以从英语翻译成其他语言。 在开始的时候, 它会做一些很重的事情, 应该做一次。 我们希望这个方法可以永远运行( 不知道为什么..... . :) , 并且收到要翻译的单词 。

def translator():
    # load all the words in English language and the translation to 'other lang'
    my_words_dict = {'hello': 'hello in other language', 'dog': 'dog in other language'}

    while True:
        word = (yield)
        yield my_words_dict.get(word, 'Unknown word...')

运行中 :

my_words_translator = translator()

next(my_words_translator)
print(my_words_translator.send('dog'))

next(my_words_translator)
print(my_words_translator.send('cat'))

将打印 :

dog in other language
Unknown word...

概括如下:

使用发件人内部发送方法将数据发送回发件人。要允许,使用 a (ield) 。

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 。

产出关键字简化为两个简单的事实:

如果编译者在函数内的任何地方检测到产出关键字,则该关键字函数不再通过返回语句返回。相反,它会立即返回一个称为生成器的懒惰的“待决列表”对象。“生成器”是可循环的。什么是可循环的?它像列表或设置或范围或编辑视图一样,带有按一定顺序访问每个元素的内置协议。

简言之: 最常见的情况是, 发电机是一个懒惰的、 递增的等待列表, 并且产出语句允许您使用函数符号来编程生成器应该逐渐吐出的列表值。 此外, 高级用法允许您使用发电机作为共程( 见下文 ) 。

generator = myYieldingFunction(...)  # basically a list (but lazy)
x = list(generator)  # evaluate every element into a list

   generator
       v
[x[0], ..., ???]

         generator
             v
[x[0], x[1], ..., ???]

               generator
                   v
[x[0], x[1], x[2], ..., ???]

                       StopIteration exception
[x[0], x[1], x[2]]     done

基本上, 只要遇到产出语句, 函数就会暂停并保存状态, 然后根据 Python 传动协议( 在某些合成结构中, 类似反复呼叫下一个( ) 的循环, 并捕捉一个停止作用的例外等) , 发出“ 列表中的下一个返回值 ” 。 您可能遇到过带有生成表达式的生成器; 生成函数更强大, 因为您可以将参数反馈到暂停的生成器功能中, 使用它们来实施 comutines 。 稍后会更多 。

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基本示例(“清单”)

我们来定义一个函数,它就像 Python 的射程。 调用 makeRange(n) returns a Generator:

def makeRange(n):
    # return 0,1,2,...,n-1
    i = 0
    while i < n:
        yield i
        i += 1

>>> makeRange(5)
<generator object makeRange at 0x19e4aa0>

要强制生成器立即返回其未完成的值, 您可以将它传送到列表 () (就像您可以任意使用 ) :

>>> list(makeRange(5))
[0, 1, 2, 3, 4]

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比较“仅返回列表”的示例

上述例子可视为仅仅是创建一份清单,并附在后面并返回:

# return a list                  #  # return a generator
def makeRange(n):                #  def makeRange(n):
    """return [0,1,2,...,n-1]""" #      """return 0,1,2,...,n-1"""
    TO_RETURN = []               # 
    i = 0                        #      i = 0
    while i < n:                 #      while i < n:
        TO_RETURN += [i]         #          yield i
        i += 1                   #          i += 1
    return TO_RETURN             # 

>>> makeRange(5)
[0, 1, 2, 3, 4]

不过,有一个重大差别;见最后一节。

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您如何使用发电机

所有发电机都是易变的, 所以它们经常被这样使用:

#                  < ITERABLE >
>>> [x+10 for x in makeRange(5)]
[10, 11, 12, 13, 14]

要对发电机有更好的感觉,您可以玩过工具模块( 一定要使用链。 来自_ irightable, 而不是当必要时使用链子 ) 。 例如, 您甚至可以使用生成器来实施无限长的懒惰列表, 比如 ltertools. counts () 。 您可以执行您自己的除法列表( 可认证的) : zip( 计数 ) , 或使用一段时间内生成关键字来这样做 。

请注意: 发电机实际上可以用于更多的事情, 比如实施 comotines 或非 确定性编程或其他优雅的东西。 然而, 我在此介绍的“ 懒惰列表” 观点是您最常用的 。

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幕后幕后

这就是“ Python 迭代协议” 的原理。 也就是说, 当您做列表( makeRange(5)) 时会发生什么 。 这就是我前面描述的“ 懒惰、 递增列表 ” 。

>>> x=iter(range(5))
>>> next(x)  # calls x.__next__(); x.next() is deprecated
0
>>> next(x)
1
>>> next(x)
2
>>> next(x)
3
>>> next(x)
4
>>> next(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

内建函数的下一个 () 只是调用对象 ._next__ () 函数, 这是“ 电路协议” 的一部分, 并在所有迭代器中找到 。 您可以手动使用下一个( ) 函数( 和迭代协议的其他部分) 来执行奇特的东西, 通常以降低可读性为代价, 所以尽量避免这样做...

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锥体

圆柱形示例:

def interactiveProcedure():
    userResponse = yield makeQuestionWebpage()
    print('user response:', userResponse)
    yield 'success'

coroutine = interactiveProcedure()
webFormData = next(coroutine)  # same as .send(None)
userResponse = serveWebForm(webFormData)

# ...at some point later on web form submit...

successStatus = coroutine.send(userResponse)

comotine (generations 通常接受通过 产出 关键字输入输入 , 例如, 下一个 Input = 产生下一个输出, 作为一种双向通信形式) 基本上是允许暂停自己和请求输入的计算( 例如它下一步应该做什么 ) 。 当 comotine 暂停自己( 当运行中的 comotine 最终会点击 产出 关键字时) , 计算会暂停, 控制会被倒回“ 调” 函数( 要求下一个计算值的框架 ) 。 暂停的发电机/ 库外 仍然暂停, 直到另一个函数( 可能是一个不同的函数/ 文本) 启用后, 请求下一个值( 通常通过输入数据将暂停的逻辑内部输入到 comutine 的代码 ) 。

您可以将皮延共程视为懒惰的递增待决列表, 下一个元素不仅取决于先前的计算, 而且还取决于输入, 您可以选择在生成过程中注射 。

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贫提亚e

通常,大多数人不会关心以下的区别,可能想在这里停止阅读。

在 Python-speak 中, 迭代是“ 理解“ 循环概念” 的任何物体, 如列表[ 1, 2, 3] , 转动器是请求循环的具体实例, 如 [ 1, 2, 3,. . _ eter __ () 。 生成器与任何迭代器完全相同, 但它的写法除外( 带有函数语法 ) 。

当您从列表中请求一个迭代器时, 它会创建一个新的迭代器。 但是, 当您从一个迭代器中请求一个迭代器( 您很少会这样做 ) 时, 它只会给您一个副本 。

因此,在不可能的情况下,你没有 做这样的事情...

> x = myRange(5)
> list(x)
[0, 1, 2, 3, 4]
> list(x)
[]

... 然后记住发电机是一个迭代器, 也就是说, 它是一次性使用。 如果您想要再使用它, 您应该再次调用 MyRange (...) 。 如果您需要使用结果两次, 将结果转换为列表, 并存储在变量 x = 列表( MyRange (5)) 中。 那些绝对需要克隆生成器的人( 例如, 那些正在做可怕的黑客化元程序设计的人) 可以使用它的工具.tee( 仍然在 Python 3 中工作) , 如果绝对需要的话, 因为可复制的迭代器 Python PEP 标准建议已被推迟 。

TL; DR TR; TL; TDR

代替此:

def square_list(n):
    the_list = []                         # Replace
    for x in range(n):
        y = x * x
        the_list.append(y)                # these
    return the_list                       # lines

这样做:

def square_yield(n):
    for x in range(n):
        y = x * x
        yield y                           # with this one.

每当你发现自己从头开始编出一个清单时, 每一块都取而代之。

这是我第一次"啊哈"节奏节奏

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收成是一种含糖的方式 说

构建一系列材料

相同行为 :

>>> for square in square_list(4):
...     print(square)
...
0
1
4
9
>>> for square in square_yield(4):
...     print(square)
...
0
1
4
9

不同的行为 :

产量是单行道,只能绕过一次。当一个函数有收益时,我们称它为发电机功能。循环者就是它的回报。这些术语是明亮的。我们失去了一个容器的方便,但获得一系列按需要计算并任意延长的能量。

是懒惰的, 它会推卸计算。 函数中含有收益的函数在调用时不会实际执行。 它返回一个循环器对象, 记得它留下的位置。 每次您在调用循环器时( 这发生在换环) 执行步数向下一个产数前进。 返回会提高停止输出并结束序列( 这是换圈的自然结束 ) 。

产量是多功能的。数据不必全部储存在一起, 它可以一次提供一次。 它可以是无限的 。

>>> def squares_all_of_them():
...     x = 0
...     while True:
...         yield x * x
...         x += 1
...
>>> squares = squares_all_of_them()
>>> for _ in range(4):
...     print(next(squares))
...
0
1
4
9

---

如果您需要多个通行证,且系列不会太长,请在电话列表上填写:

>>> list(square_yield(4))
[0, 1, 4, 9]

---

英明地选择“产生”一词,因为这两个含义都适用:

产量——生产或供应(如农业)

...在系列中提供下一个数据

放弃或放弃(与政治权力一样)

...在传动器推进之前,将CPU执行。