这样想吧:

迭代器只是具有下一个( ) 方法的对象的奇特探测术语。 因此, 产生式的函数最终会变成这样 :

原文:

def some_function():
    for i in xrange(4):
        yield i

for i in some_function():
    print i

Python 翻译用上述代码所做的基本上就是:

class it:
    def __init__(self):
        # Start at -1 so that we get 0 when we add 1 below.
        self.count = -1

    # The __iter__ method will be called once by the 'for' loop.
    # The rest of the magic happens on the object returned by this method.
    # In this case it is the object itself.
    def __iter__(self):
        return self

    # The next method will be called repeatedly by the 'for' loop
    # until it raises StopIteration.
    def next(self):
        self.count += 1
        if self.count < 4:
            return self.count
        else:
            # A StopIteration exception is raised
            # to signal that the iterator is done.
            # This is caught implicitly by the 'for' loop.
            raise StopIteration

def some_func():
    return it()

for i in some_func():
    print i

为了更深入地了解幕后发生的事情,

iterator = some_func()
try:
    while 1:
        print iterator.next()
except StopIteration:
    pass

这更有意义还是更让人困惑?

我要指出,为了说明起见,这过于简单化。 )

(我下面的回答只是从使用Python发电机的角度,而不是从发电机机制的基本实施角度,后者涉及一些堆叠和堆积操纵的伎俩。 )

当在 python 函数中使用 quot 而不是返回时, 该函数将被转换为特殊的名称 。 此函数将返回生成器类型的对象 。 产量关键字是提醒 python 编译器专门处理此函数的旗帜 。 正常函数一旦从中返回某些值就会终止 。 但是, 在编译器的帮助下, 生成器的函数可以被视为可恢复 。 也就是说, 执行环境将会恢复, 执行会从上次运行时继续 。 直到您明确调回, 这会引起一个停止引力例外( 也是循环协议的一部分) , 或者到达函数的终点 。 我发现许多关于生成器的引用, 但从功能编程角度来说, 这是一种最可消化的引用 。

(现在我想谈谈产生者背后的理由, 以及基于我自己的理解的循环器。 我希望这能帮助你掌握循环器和生成者的基本动机。 这一概念以其他语言出现, 如 C# 。 )

据我所知,当我们想要处理一大批数据时,我们通常先在某处储存数据,然后逐个处理。但这种天真的方法有问题。如果数据量很大,那么事先将数据全部储存起来费用很高。因此,与其直接储存数据本身,不如间接储存某种元数据,即数据计算逻辑。

有两种方法可以包扎这类元数据。

OO 方法, 我们把元数据包成一个类。 这是执行循环协议( 即 __ next_ () 和 __ ter_ () 方法) 的所谓迭代器。 这也是常见的迭代器设计模式 。 功能方法, 我们将元数据包成函数 。 这是所谓的生成功能 。 但是在引擎盖下, 返回的生成对象仍然是 IS - A 迭代器, 因为它也执行循环程序 。

无论哪种方式, 都会创建一个迭代器, 即某个可以提供您想要的数据的对象。 OO 处理方式可能有点复杂。 总之, 由您决定使用哪一种 。

简单解答

当函数包含至少一个输出语句时,函数自动成为生成函数。当您调用生成函数时, python 在生成函数中执行代码,直到生成语句发生。 当您调用生成函数时, python 继续从冻结位置执行生成函数中的代码,直到生成语句发生反复发生。 生成函数执行代码,直到生成函数在没有生成语句的情况下运行结束。

基准基准基准基准基准基准基准

创建列表并返回它 :

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

@profile
def function():
    my_sum = 0
    my_values = my_range(1000000)
    for my_value in my_values:
        my_sum += my_value

function()

结果有:

Total time: 1.07901 s
Timer unit: 1e-06 s

Line #      Hits         Time  Per Hit   % Time  Line Contents
==============================================================
     9                                           @profile
    10                                           def function():
    11         1          1.1      1.1      0.0      my_sum = 0
    12         1     494875.0 494875.0     45.9      my_values = my_range(1000000)
    13   1000001     262842.1      0.3     24.4      for my_value in my_values:
    14   1000000     321289.8      0.3     29.8          my_sum += my_value



Line #    Mem usage    Increment  Occurences   Line Contents
============================================================
     9   40.168 MiB   40.168 MiB           1   @profile
    10                                         def function():
    11   40.168 MiB    0.000 MiB           1       my_sum = 0
    12   78.914 MiB   38.746 MiB           1       my_values = my_range(1000000)
    13   78.941 MiB    0.012 MiB     1000001       for my_value in my_values:
    14   78.941 MiB    0.016 MiB     1000000           my_sum += my_value

在飞行上生成值 :

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

@profile
def function():
    my_sum = 0
    
    for my_value in my_range(1000000):
        my_sum += my_value

function()

结果有:

Total time: 1.24841 s
Timer unit: 1e-06 s

Line #      Hits         Time  Per Hit   % Time  Line Contents
==============================================================
     7                                           @profile
     8                                           def function():
     9         1          1.1      1.1      0.0      my_sum = 0
    10
    11   1000001     895617.3      0.9     71.7      for my_value in my_range(1000000):
    12   1000000     352793.7      0.4     28.3          my_sum += my_value



Line #    Mem usage    Increment  Occurences   Line Contents
============================================================
     7   40.168 MiB   40.168 MiB           1   @profile
     8                                         def function():
     9   40.168 MiB    0.000 MiB           1       my_sum = 0
    10
    11   40.203 MiB    0.016 MiB     1000001       for my_value in my_range(1000000):
    12   40.203 MiB    0.020 MiB     1000000           my_sum += my_value

摘要摘要摘要

生成器函数需要稍多一点时间来执行, 而不是返回列表但少用内存的函数 。

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 。

---

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]

---

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。

---

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 。

---

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...

---

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 。

---

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 。

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 。

要了解什么是产量,你必须了解什么是发电机。在你能够理解发电机之前,你必须了解易燃的发电机。

易变性

创建列表时,您可以逐项阅读其项目。逐项阅读其项目被称为迭代:

>>> mylist = [1, 2, 3]
>>> for i in mylist:
...    print(i)
1
2
3

My list 是可替换的。 当您使用列表理解时, 您会创建一个列表, 因而是一个可替换的 :

>>> mylist = [x*x for x in range(3)]
>>> for i in mylist:
...    print(i)
0
1
4

你可以使用的一切"... 在..."是一个可循环的; 列表,字符串,文件...

这些可替换的功能是实用的,因为您可以随心所欲地阅读,但您将所有值都存储在记忆中,当您拥有很多值时,这并不总是你想要的。

发电机发电机

发电机是迭代器, 一种可迭代的循环, 您只能循环一次 。 发电机不会存储记忆中的所有值, 它们会在苍蝇上生成值 :

>>> mygenerator = (x*x for x in range(3))
>>> for i in mygenerator:
...    print(i)
0
1
4

除了使用()而不是使用()之外,它是一样的。但是,由于发电机只能使用一次,所以不能在我的生成器中为我第二次执行,因为发电机只能使用一次:它们计算0,然后忘记它,然后计算1,然后结束计算4,一个一个一个地计算。

产量d

函数将返回一个生成器。

>>> def create_generator():
...    mylist = range(3)
...    for i in mylist:
...        yield i*i
...
>>> mygenerator = create_generator() # create a generator
>>> print(mygenerator) # mygenerator is an object!
<generator object create_generator at 0xb7555c34>
>>> for i in mygenerator:
...     print(i)
0
1
4

这是一个毫无用处的例子, 但当你知道你的功能会返回 一大堆的值时, 它就方便了, 你只需要读一次。

要掌握输出能力, 您必须明白当您调用函数时, 您在函数体中写入的代码没有运行。 函数只返回生成对象, 这有点棘手 。

然后,你的代码会继续 从它离开的每一次 使用发电机。

现在,硬的部分:

第一次调用您函数所创建的生成器对象时, 它会运行您函数的代码, 从开始到它产生, 然后返回循环的第一个值。 然后, 以后每次调用都会运行您在函数中写入的循环的再次迭代, 然后返回下一个值。 这将一直持续到生成器被认为是空的, 当函数运行时不会打出收益。 这可能是因为循环结束, 或者因为您不再满足“ if/ else ” 。

---

您的代码解释

发电机:

# Here you create the method of the node object that will return the generator
def _get_child_candidates(self, distance, min_dist, max_dist):

    # Here is the code that will be called each time you use the generator object:

    # If there is still a child of the node object on its left
    # AND if the distance is ok, return the next child
    if self._leftchild and distance - max_dist < self._median:
        yield self._leftchild

    # If there is still a child of the node object on its right
    # AND if the distance is ok, return the next child
    if self._rightchild and distance + max_dist >= self._median:
        yield self._rightchild

    # If the function arrives here, the generator will be considered empty
    # there are no more than two values: the left and the right children

调用者 :

# Create an empty list and a list with the current object reference
result, candidates = list(), [self]

# Loop on candidates (they contain only one element at the beginning)
while candidates:

    # Get the last candidate and remove it from the list
    node = candidates.pop()

    # Get the distance between obj and the candidate
    distance = node._get_dist(obj)

    # If the distance is ok, then you can fill in the result
    if distance <= max_dist and distance >= min_dist:
        result.extend(node._values)

    # Add the children of the candidate to the candidate's list
    # so the loop will keep running until it has looked
    # at all the children of the children of the children, etc. of the candidate
    candidates.extend(node._get_child_candidates(distance, min_dist, max_dist))

return result

本代码包含几个智能部分 :

在列表中循环迭代, 但列表会随着循环迭代而扩展。 这是一个简单的方式来查看所有这些嵌套的数据, 即使它是一个有点危险的, 因为您可以以无限环结束。 在此情况下, 候选人 。 extendend( rode._ get_ child_ camedates( root, min_ dist, max_ distist)) 将耗尽所有生成器的值, 但同时继续创建新生成的生成对象, 这些对象将产生与先前的相异的值, 因为它不会被应用到同一个节点上 。 扩展 () 方法是一种列表对象方法, 期待一个可重复的列表对象方法, 并将其添加到列表中 。

通常,我们向它传递一份清单:

>>> a = [1, 2]
>>> b = [3, 4]
>>> a.extend(b)
>>> print(a)
[1, 2, 3, 4]

但在你的代码中,它有一个发电机, 这是很好的,因为:

你不需要两次阅读这些值。 你可能有很多孩子, 你不想把他们都保存在记忆中。

之所以有效,是因为 Python 并不在意一种方法的论据是否是一个列表。 Python 期望它能用字符串、列表、图普勒和生成器来操作。 这叫做鸭字打字, 也是Python之所以如此酷的原因之一。 但是这是另一个故事, 另一个问题...

您可以在这里停下来,或者读一下,看一个生成器的先进使用:

控制发电机耗竭

>>> class Bank(): # Let's create a bank, building ATMs
...    crisis = False
...    def create_atm(self):
...        while not self.crisis:
...            yield "$100"
>>> hsbc = Bank() # When everything's ok the ATM gives you as much as you want
>>> corner_street_atm = hsbc.create_atm()
>>> print(corner_street_atm.next())
$100
>>> print(corner_street_atm.next())
$100
>>> print([corner_street_atm.next() for cash in range(5)])
['$100', '$100', '$100', '$100', '$100']
>>> hsbc.crisis = True # Crisis is coming, no more money!
>>> print(corner_street_atm.next())
<type 'exceptions.StopIteration'>
>>> wall_street_atm = hsbc.create_atm() # It's even true for new ATMs
>>> print(wall_street_atm.next())
<type 'exceptions.StopIteration'>
>>> hsbc.crisis = False # The trouble is, even post-crisis the ATM remains empty
>>> print(corner_street_atm.next())
<type 'exceptions.StopIteration'>
>>> brand_new_atm = hsbc.create_atm() # Build a new one to get back in business
>>> for cash in brand_new_atm:
...    print cash
$100
$100
$100
$100
$100
$100
$100
$100
$100
...

注: Python 3, 使用打印( corner_street_atm._next___ ()) 或打印( ext( corner_ street_ atm) )

它可以对控制获取资源等各种事情有用。

义大便,你最好的朋友

Itertool 模块包含操作可替换文件的特殊功能 。 是否想要复制一个生成器? 连锁二生成器? 组值在单行的嵌套列表中? 地图/ Zip 不创建另一个列表 ?

然后就进口它的工具。

举个例子,让我们看看四匹马赛的到货订单

>>> horses = [1, 2, 3, 4]
>>> races = itertools.permutations(horses)
>>> print(races)
<itertools.permutations object at 0xb754f1dc>
>>> print(list(itertools.permutations(horses)))
[(1, 2, 3, 4),
 (1, 2, 4, 3),
 (1, 3, 2, 4),
 (1, 3, 4, 2),
 (1, 4, 2, 3),
 (1, 4, 3, 2),
 (2, 1, 3, 4),
 (2, 1, 4, 3),
 (2, 3, 1, 4),
 (2, 3, 4, 1),
 (2, 4, 1, 3),
 (2, 4, 3, 1),
 (3, 1, 2, 4),
 (3, 1, 4, 2),
 (3, 2, 1, 4),
 (3, 2, 4, 1),
 (3, 4, 1, 2),
 (3, 4, 2, 1),
 (4, 1, 2, 3),
 (4, 1, 3, 2),
 (4, 2, 1, 3),
 (4, 2, 3, 1),
 (4, 3, 1, 2),
 (4, 3, 2, 1)]

了解迭代的内部机制

迭代是一个过程, 意味着可迭代( 实施 _ etre_ () 方法) 和迭代( 实施 ext_ () 方法) 。 迭代是您可以从中获取迭代器的任何对象。 迭代器是允许您循环到可迭代的物体 。

本文中有更多关于环环如何运作的论述。