Python－生成器

创建生成器

　　创建生成器需要两部步骤

1. 定义一个包含yield语句的函数
2. 调用第一步创建的函数得到生成器

def test(val,step):
  2     print("函数开始执行")
  3     cur = 0
  4     for i in range(val):
  5         cur += i * step
  6         yield cur
  7 

yeild cur 语句的两个作用：

1. 每次返回一个值，有点类似与return语句
2. 冻结执行，程序每次执行到yield语句时就会停止运行

在程序被冻结时，当程序调用next()函数获取生成器的下一个值时，程序才会继续向下执行

需要注意的是，当程序调用含yeild的函数时，并不会立即执行，它只是返回一个生成器。

if __name__ == "__main__":
  9     #此时程序并不会立即运行
 10     t = test(10,2)
 11     #获取生成器的第一个值
 12     print(next(t))#生成器被冻结在yield处
 13     print(next(t))

运行结果：

函数开始执行
0
2
从运行结果可以看出，当程序执行　t = test(10,2)时，程序并没有开始执行test()函数,当程序第一次调用next(t)时，test()函数才开始执行。当程序调用next(t)时，生成器会返回yield cur 语句返回的值，程序被冻结在yield语句处，所以可以看到生成器第一次输出的值是0

当程序第二次调用next(t)，程序的“冻结”被解除，继续向下执行。

程序可以用for循环来遍历生成器，相当于不断的使用next()函数来获取生成器的值。

for ele in t:
       print(ele,end = "\t")

程序运行结果

6       12      20      30      42      56      72      90
由于前面两次调用next()已经获取了生成器的前两个值，所以循环第一次输出的值为6

程序也可以使用list()或者tuple()将生成器能生成的值转换成列表或者元组

 17     t1 = list(test(10,1))
 18     print(t1)
 19     t2 = tuple(test(10,1))
 20     print(t2) 

程序运行结果

函数开始执行
[0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45]
函数开始执行
(0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45)
python主要提供两种方法来创建生成器

1. 使用for循环的生成器推导式
2. 调用带yield语句的生成器函数

生成器是python的一个特色功能，在其他语言中往往没有对应的机制，生成器具有以下优势

1. 当使用生成器来生成多个数据时，程序是按需获取数据的，它不会一开始酒吧所有数据都生成出来，而是next()获取下一个数据时，生成器才会执行一次，因此可以减少代码的执行次数。
2. 当函数需要返回多个数据时，如果不使用生成器，程序就会使用列表或元组来收集函数返回的多个值，当函数要返回的数据亮比较大时，这些列表和元组会带来一定的内存开销。
3. 使用生成器会使代码跟家简洁。

生成器的方法

当生成器运行起来后，开发者还可以为生成器提供值，通过这种方法让生成器与外部程序进行动态的数据交换

1. 外部程序通过send()方法发送数据
2. 生成器函数使用yield语句接收数据

只有等到程序被冻结之后，外部程序才能使用send()方法向生成器发送数据。获取生成器第一次生成的值，应该使用next()函数。如果程序非要用send()来获取生成器第一次生成的值，则不能向生成器发送数据，只能传入None参数。

  7 def square(val):
  8     i = 0
  9     out_val = None
 10     while True:
 11         #使用yield语句生成值，使用out_val来接受send()发送的
    参数值
 12         out_val = (yield out_val ** 2) if out_val is not No    ne else (yield i ** 2)
 13         #如果程序使用send()方法获取生成器的下一个值，out_va    l会获取send()方法的参数值
 14         if out_val is not None:
 15             print("%d" % out_val)
 16         i += 1

运行结果

0
1
9
81
9

上面程序第一次使用send()方法来获取生成器的下一个值，只能传入None参数。当程序冻结时，并没有给out_val进行赋值，根据运行结果可以看出第一次生成器的值为０。接下来调用next()函数获取生成器的下一个值，程序从冻结处(对out_val进行赋值)向下执行，out_val被赋值为None,所以程序执行yield i ** 2，生成器返回的结果为１，程序再次被冻结。

接下来程序调用send(9),程序从冻结处向下运行(给out_val进行赋值)，此时out_val被赋值为9,生成器返回值为81

接下来程序调用next(),out_val被赋值为None,此时程序执行yield i ** 2，此时i的值已经递增为３，生成器返回的值为9