Python高级篇（08）：生成器

一、生成器定义和作用

1. 定义：Python中，一边循环一边计算的机制，生成器对象也是迭代器对象，支持for循环、next()方法…等。
2. 作用：循环的过程中不断推算出后续的元素，这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间
3. 意义：有一系列数要生成，如果能用生成器实现，可以提高效率

二、生成器创建方法

1、简单生成器：将列表推导式的[ ]改为()

# 列表生成式
_list = [i for i in range(10)]
print(type(_list))  # 
print(_list)  # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 生成器
_generator = (i for i in range(10))
print(type(_generator))  # 
print(_generator)  #  at 0x7fbcd92c9ba0>
# 生成器对象取值
print(f"第一次迭代数据是：{_generator.__next__()}")  # 第一次迭代数据是：0
print(f"第二次迭代数据是：{next(_generator)}")  # 第二次迭代数据是：1
# 注意从第三个元素开始了！
for x in _generator:  # for循环只能隐式的触发了StopIteration异常，就终止迭代了，但是在程序中不会显示出来
    print(x)  # 2，3，4，5，6，7，8，9

2、函数对象生成器：使用yield关键字，函数就变成了一个generator

• yield和return语句使用方法类似，但是普通函数运行到return语句则直接返回代码不再执行；而生成器对象会运行到yield后返回，再下次调用next()，会从yield语句后继续执行。

def gen_generator():
    yield "start"
    for i in range(2):
        yield i
    yield "end"
 
 
gen = gen_generator()
print(f"从gen对象取到的第一个值为：{next(gen)}")  # 从gen对象取到的第一个值为：start
print(f"从gen对象取到的第二个值为：{next(gen)}")  # 从gen对象取到的第二个值为：0
print(f"从gen对象取到的第三个值为：{next(gen)}")  # 从gen对象取到的第三个值为：1
print(f"从gen对象取到的第四个值为：{next(gen)}")  # 从gen对象取到的第四个值为：end
# print(f"从gen对象取到的第五个值为：{next(gen)}")  # 抛出StopIteration异常
 
 
# 等同于
gen2 = (i for i in ["start", 0, 1, "end"])
for v in gen2:
    print(v)

 三、yield生成器高级应用

send()概念：暂时保留先不进行，等待需要时再进行。作用与next()作用相似。

send()使用：传递值给yield返回（可以指定yield想返回啥就返回啥），如果传None，则等同于next(generator)。

• send()和next()区别：
  • send(value)可以值传递给yield。
  • next()不能传递特定的值，只能传递generator进去。

使用send()：

def genterator_test():
    while True:
        print("--1-")
        num = yield 100  # 需要send传递值才能有num
        print("--2--", "num=", num)
 
 
g = genterator_test()
 
# 等同于next(generator)
print(g.send(None)) # --1-
                    # 100
 
# 给上一次挂起的yield设置返回值
print(g.send(11))   # --2-- num= 11
                    # --1-
                    # 100
 
# 给上一次挂起的yield设置返回值
print(g.send(22))   # --2-- num= 22
                    # --1-
                    # 100

• 第一次调用时，请使用next()语句或是send(None)，不能使用send发送一个非None的值，否则会出错的，可以看到，can't send non-None value to a just-started generator因为生成器just-started generator，是没有Python yield语句来接收这个值的。 

使用next()：

def genterator_test():
    while True:
        print("--1-")
        num = yield 100  # 需要send传递值才能有num
        print("--2--", "num=", num)
 
 
g = genterator_test()
 
 
print(next(g))  # 第一次调用next，跑到 yield 100，遇到yield，执行结束。结果是：--1- 100
 
print(next(g))
"""
第二次调用next，继续从上一次状态继续执行，此时，需要注意，
我们执行的起点是：num = yield 100，并且这个num值并不是100，而是通过send()传递过来的值，
即：n = send()，但是我们没有调用send()方法，所以，num自然而然为None,
所以，此时是执行print(next(g))，结果是：--2-- num= None    --1-    100
"""

四、yield和yield from区别

• yield 一次只会返回一个元素，即使返回的元素是个可迭代对象，也是一次性返回
• yield from提供一个数据传输的管道，后面加的生成器函数对象，调用方是通过这个 “包装函数” 来与生成器进行交互的，即“调用方——>委托生成器——>生成器函数”

# yield
def gen_generator2():
    yield [1, 2, 3]
 
s = gen_generator2()
print(next(s))  # [1, 2, 3]
# print(next(s))  # StopIteration
 
 
# yield from
def gen_generator3():
    yield from [1, 2, 3]
 
s1 = gen_generator3()
print(next(s1))  # 1
print(next(s1))  # 2
print(next(s1))  # 3