在描述如何使用发电机的许多伟大答案中, 我感到还没有给出一种答案。 这是编程语言理论的答案:

Python 中的收益率语句返回了一个发电机。 Python 的发电机功能返回了连续性( 具体地说, 是一种共同的常规, 但连续性代表了了解情况的一般机制 ) 。

编程语言理论的继续是更根本的计算方法,但通常不会被使用,因为它们极难解释,也很难执行。但是,关于继续的理念很简单:是计算状态尚未完成。在这种状态下,变量的当前值、尚未执行的操作等等被保存。然后,在程序稍后的某个时候,可以援引继续,使程序的变量被重新设置到状态,保存的操作被执行。

以这种更一般的形式, 延续可以用两种方式执行 。 以调用/ cc 方式, 程序堆放的堆放被实际保存, 然后当继续使用时, 堆放被恢复 。

在继续传承风格(CPS)中,续编只是程序员明确管理和传到子例程的正常功能(仅在功能为头等语言的语文中),程序员明确管理和传到子例程。在这种风格中,程序状态代表关闭(和恰好在其中编码的变量),而不是堆叠中某处的变量。 管理控制流程的功能接受继续作为参数(在CPS的某些变异中,功能可能接受多重延续),并通过仅拨打这些函数来操纵控制流程,然后返回。一个非常简单的延续传承风格实例如下:

def save_file(filename):
  def write_file_continuation():
    write_stuff_to_file(filename)

  check_if_file_exists_and_user_wants_to_overwrite(write_file_continuation)

在此(非常简单化的)示例中,程序员将实际写入文件的操作保存为续存(这有可能是一个非常复杂的操作,有许多细节要写出来),然后将这一续存(即作为头等关闭)传递给另一个操作员,该操作员会做一些更多的处理,然后在必要时调用它。 (在实际的 GUI 编程中,我大量使用这种设计模式,要么是因为它可以节省我的代码线,要么更重要的是,在图形用户界面事件触发后管理控制流程。 )

这个职位的其余部分将不失为一般性,将连续性概念化为CPS, 因为它很容易理解和阅读。

调

现在让我们来谈谈Python 的发电机。 发电机是一种特定的子延续类型。 虽然继续一般能够保存计算状态( 即程序调用堆) , 但发电机只能保存循环器的循环状态 。 虽然这个定义对于发电机的某些使用案例来说有点误导 。 例如 :

def f():
  while True:
    yield 4

这显然是一个合理的可循环性,其行为是明确的 -- 每次发电机在发电机上转动时,它就会返回 4 (并永远这样做 ) 。但是,在考虑迭代器时,它可能并不是一种典型的可循环的类型(例如,收藏中的x:Do_hine(x) ) 。 这个例子说明了发电机的力量:如果有什么是迭代器,一个发电机可以保存其迭代状态。

需要重申: 继续可以保存程序堆叠的状态, 发电机可以保存循环状态 。 这意味着继续能力比发电机强大得多, 同时发电机也容易得多。 语言设计师更容易实施,程序设计员更容易使用( 如果您有时间燃烧, 试着读懂和理解关于继续和调用/ cc的页面 ) 。

但您可以很容易地实施(和概念化)发电机,作为延续传承风格的一个简单而具体的例子:

当调用产值时, 它会告诉函数返回一个延续。 当再次调用函数时, 它从它所剩的开始。 所以, 在伪假伪代码( 即不是伪代码, 但不是代码) 中, 生成器的下一个方法基本上如下 :

class Generator():
  def __init__(self,iterable,generatorfun):
    self.next_continuation = lambda:generatorfun(iterable)

  def next(self):
    value, next_continuation = self.next_continuation()
    self.next_continuation = next_continuation
    return value

当产出关键字实际上为实际生成功能的合成糖时, 基本上是类似 :

def generatorfun(iterable):
  if len(iterable) == 0:
    raise StopIteration
  else:
    return (iterable[0], lambda:generatorfun(iterable[1:]))

记住这只是假码,而Python发电机的实际安装则更为复杂。 但是,为了了解正在发生的事情,试图使用持续的传记风格来实施生成器,而不使用产出关键字。

从方案拟订的角度来看,迭代器是作为散装件执行的。

为实施同时执行的迭代器、发电机和线形集合等,人们使用发往有调度员的关闭对象的电文,用发件人对“信息”的回答。

"下一步"是给一个封口发送的信息 由"标准"电话创建

有多种方法可以实施此计算。 我使用了突变, 但可以通过返回当前值和下一个生成者( 使其具有优先透明度 ) , 进行这种不发生突变的计算。 鼠标使用一些中间语言对初始程序进行一系列转换, 其中之一是将产出操作者转换为使用更简单的操作员的某种语言。

这是如何重写产量的演示, 它使用 R6RS 的结构, 但语义与 Python 的相同 。 这是相同的计算模式, 只需要修改语法, 才能使用 Python 的 产量重写 。

- (define gen (lambda (l) (define gen (lambda (l)) (define emple (lambda (lambda () ()) (if (null? l)) 'END (let ((v (car l))(set))(l (cdr))) (lambda (m) (cket m) (case m ('yield (yeld)(yeld))('ield))('iint (lamb) (lambda (lab) (lambda (data) (data) (l data))) ())) ) - (define 流 (gen 'ield (gen'(1,2 3 ) )) - (流 (流 ield) ) ) - (Live END - (Slead) (流 (流 ) (流 ) (流 (流 流 (流 流 流 流 流 流 ) 'ield) 'end - >

总之,产出语句将您的函数转换成一个工厂,该工厂生产一个特殊对象,称为发电机,围绕您原始函数的正文包绕。当生成器被迭代时,它将执行您的函数,直到达到下一个输出时,然后中止执行,然后对传递到的数值进行评估。它重复了每次迭代的这一过程,直到执行路径退出函数。例如,

def simple_generator():
    yield 'one'
    yield 'two'
    yield 'three'

for i in simple_generator():
    print i

简单产出

one
two
three

电源来自使用循环计算序列的生成器, 生成器执行循环每次停止到“ ield ” 的下一个计算结果, 这样它就可以计算飞行上的列表, 好处是存储到特别大的计算中的内存

说你想创建一个自己的范围函数, 产生一个可循环的数字范围, 你可以这样做,

def myRangeNaive(i):
    n = 0
    range = []
    while n < i:
        range.append(n)
        n = n + 1
    return range

并像这样使用它;

for i in myRangeNaive(10):
    print i

但这效率低,因为

您创建了一个只使用一次的数组( 此废物内存) 。 此代码实际上会两次循环到该数组上 ! : () : ()

幸好吉多和他的团队 慷慨地开发了发电机 这样我们就可以这么做了

def myRangeSmart(i):
    n = 0
    while n < i:
       yield n
       n = n + 1
    return

for i in myRangeSmart(10):
    print i

在每次迭代中, 调用下一个发电机的函数执行该函数, 直至它到达“ ield” 语句停止和“ ields” 值, 或到达函数的终点。 在第一次调用的情况下, 下一个( ) 执行到产出语句, 并产生“ n ” , 下次调用它将执行递增语句, 跳回“ 此时” , 评估它, 如果是, 它会停止并再次产生“ n ” , 它会一直持续到状态返回错误, 发电机跳到函数结束的时候 。

Python 中的输出关键字用于退出代码,而不会扰乱本地变量的状况,当函数再次被称作“执行”时,从我们离开代码的最后一点开始。

以下示例显示了产量的作用:

def counter():
    x=2
    while x < 5:
        yield x
        x += 1
        
print("Initial value of x: ", counter()) 

for y in counter():
    print(y)

上述代码产生以下输出:

Initial value of x:  <generator object counter at 0x7f0263020ac0>
2
3
4

- 功能 - 返回。

发电机 -- -- 产量(含有一个或多个产量和零或更多回报率)。

names = ['Sam', 'Sarah', 'Thomas', 'James']


# Using function
def greet(name) :
    return f'Hi, my name is {name}.'
    
for each_name in names:
    print(greet(each_name))

# Output:   
>>>Hi, my name is Sam.
>>>Hi, my name is Sarah.
>>>Hi, my name is Thomas.
>>>Hi, my name is James.


# using generator
def greetings(names) :
    for each_name in names:
        yield f'Hi, my name is {each_name}.'
 
for greet_name in greetings(names):
    print (greet_name)

# Output:    
>>>Hi, my name is Sam.
>>>Hi, my name is Sarah.
>>>Hi, my name is Thomas.
>>>Hi, my name is James.

发电机看起来像一个函数,但行为举止却像一个迭代器。

发件人继续从它所在的位置执行 。 恢复后, 函数在最后产值运行后立即继续执行 。 这允许它的代码在一段时间内生成一系列的值, 代之以它们一次性计算全部值, 然后把它们像列表一样送回去 。

def function():
    yield 1 # return this first
    yield 2 # start continue from here (yield don't execute above code once executed)
    yield 3 # give this at last (yield don't execute above code once executed)

for processed_data in function(): 
    print(processed_data)
    
#Output:

>>>1
>>>2
>>>3

注:放弃不应在尝试中.最终建造。

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 ) 。