Pythonジェネレータの定義と簡単な使用例分析

この記事では、Python ジェネレーターの定義と簡単な使用法を主に紹介し、Python ジェネレーターの概念、原理、使用方法、関連する操作上の注意点をサンプルの形式で詳しく説明します。 Python ジェネレーターの定義と簡単な使用例の例。参考のために皆さんと共有してください。詳細は次のとおりです:

1. ジェネレーターとは Python では、メモリの制限により、リストの容量には確実に制限があります。たとえば、1 億個の要素を含むリストを作成すると、Python はまず 1 億個の要素を含むリストを保存するのに十分なスペースをメモリ内に確保してから、ユーザーがそのリストを使用できるようにします。これにより、次の問題が発生する可能性があります。

計算中のループ

つまり、ユーザーがオブジェクトを使用する必要がある場合、Pythonはメモリ空間を開き、事前に設計されたルールに従ってユーザーが使用できるようにこのオブジェクトを作成します、リストのように事前にすべてのオブジェクトを作成してからユーザーに提供するのではなく、を使用します。この仕組みをPythonではジェネレーターと呼びます。

A. ジェネレーターのプッシュ式

は、ジェネレーターの導出で [] の代わりに () を使用し、最終的な戻り値が以下である点を除き、リスト プッシュ式と似ています。これはリストではなくジェネレーターです

g=((i+2)**2 for i in range(2,30)) #g是一个生成器
print(g) #g为空，里面包含任何元素

at 0x0000000002263150>

関数定義に yield キーワードが含まれています。この関数はもはや通常の関数ではなく、ジェネレーターです

[説明]: yield 命令は関数を一時停止し、その中間結果を返すことができます。この命令を使用する関数は実行環境を保存し、必要に応じて更新します。

def fib(max):
  n,a,b=0,0,1
  while n<max:
    #print(b)
    yield b
    a,b=b,a+b
    n+=1
  return &#39;done&#39;
f=fib(6)
print(f)

の操作結果を復元する場合:

[注]: 通常の関数とジェネレーターになる関数の違い:

注文が実行されると、 return または function ステートメントの最後の行に遭遇すると、戻ります。ジェネレーターとなる関数は、__next__() メソッドが呼び出されるたびに実行され、yield ステートメントに遭遇すると戻り、前回返された yield ステートメントから継続します

f=fib(6)
print(f)
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print('暂停一下')
print(f.__next__())
print(f.__next__())

動作結果: < ジェネレーター オブジェクト fib at 0x00000000025631A8>1

ちょっと待ってください23

3. ジェネレーター メソッド (参照: Bole Online)

1.close() メソッド:手動で閉じるジェネレーター関数、後で呼び出しは StopIteration 例外を直接返します

def func():
  yield 1
  yield 2
  yield 3
g=func()
g.__next__()
g.close() #手动关闭生成器
g.__next__() #关闭后，yield 2和yield 3语句将不再起作用

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操作結果:

トレースバック (最新の呼び出しは最後): ファイル "E:py3DemoHellogeneratorDemo.py"、9 行目、

StopIteration

2.__next__() メソッド: ジェネレーターの次の呼び出しを返します

def func():
  n=1
  for i in range(3):
    yield n
    n+=1
c=func()
a1=c.__next__()
a2=c.__next__()
a3=c.__next__()

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[プロセスの説明]:

(2)第一次调用生成器函数时，必须使用__next__()语句或是send(None),不能使用send发送一个非None的值给生成器函数，否则会出错，因为没有yield语句来接收这个值

def gen():
  value=0
  while True:
    receive=yield value
    if receive=='end':
      break
    value='Got:%s' %receive
g=gen()
print(g.__next__()) #或是print(g.send(None)),从而启动生成器
print(g.send('aaa'))
print(g.send(3))
print(g.send('end'))

运行结果：

0
Got:aaa
Got:3
Traceback (most recent call last):
File "E:\py3Demo\Hello\generatorDemo.py", line 13, in
print(g.send('end'))
StopIteration

[流程解释]：

a.通过g.send(None)或g.__next__()启动生成器函数，并执行到第一个yield语句结束的位置并将函数挂起。此时执行完了yield语句，但是没有给receive赋值，因此yield value会输出value的初始值0

b.g.send('aaa')先将字符串‘aaa'传入到生成器函数中并赋值给receive，然后从yield语句的下一句重新开始执行函数（第五句），计算出value的值后返回到while头部开始新一轮的循环，执行到yield value语句时停止，此时yield value会输出‘Got:aaa',然后挂起

c.g.send(3)重复步骤b，最后输出结果为‘Got:3'

d.g.send('end')会使程序执行break然后跳出循环，从而函数执行完毕，得到StopIteration异常

4.throw()方法：向生成器发送一个异常。

def gen():
  while True:
    try:
      yield 'normal value' #返回中间结果，此处的yield和return的功能相似
      yield 'normal value2'
      print('I am here')
    except ValueError:
      print('We got ValueError')
    except Exception:
      print('Other errors')
      break
g=gen()
print(g.__next__())
print(g.throw(ValueError))
print(g.__next__())
print(g.throw(TypeError))

运行结果：

Traceback (most recent call last):
File "E:\py3Demo\Hello\generatorDemo.py", line 17, in
print(g.throw(TypeError))
StopIteration
normal value
We got ValueError
normal value
normal value2
Other errors

[解释]：

a.print(g.__next__())会输出normal value，并停在yield 'normal value2'之前

b.由于执行了g.throw(ValueError),所以回跳过后续的try语句，即yield ‘normal value2'不会执行，然后进入到except语句，打印出‘We got ValueError'。之后再次进入到while语句部分，消耗一个yield，输出normal value

c.print(g.__next__())会执行yield ‘normal value2'语句，并停留在执行完该语句后的位置

d.g.throw(TypeError)会跳出try语句，因此print('I am here')不会被执行，然后打印‘Other errors'，并执行break语句跳出while循环，然后到达程序结尾，打印StopIteration异常的信息

四、生成器的运用

import time
def consumer(name):
  print('%s准备吃包子啦！' %name)
  while True:
    baozi=yield #接收send传的值，并将值赋值给变量baozi
    print('包子[%s]来了，被[%s]吃了！' %(baozi,name))
def producer(name):
  c1=consumer('A') #把函数变成一个生成器
  c2=consumer('B')
  c1.__next__()#调用这个方法会走到yield处暂时返回
  c2.__next__()
  print('开始准备做包子啦！')
  for i in range(10):
    time.sleep(1)
    print('做了一个包子，分成两半')
    c1.send(i)
    c2.send(i)
producer('Tomwenxing')

运行结果：

A准备吃包子啦！
B准备吃包子啦！
开始准备做包子啦！
做了一个包子，分成两半
包子[0]来了，被[A]吃了！
包子[0]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[1]来了，被[A]吃了！
包子[1]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[2]来了，被[A]吃了！
包子[2]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[3]来了，被[A]吃了！
包子[3]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[4]来了，被[A]吃了！
包子[4]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[5]来了，被[A]吃了！
包子[5]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[6]来了，被[A]吃了！
包子[6]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[7]来了，被[A]吃了！
包子[7]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[8]来了，被[A]吃了！
包子[8]来了，被[B]吃了！
做了一个包子，分成两半
包子[9]来了，被[A]吃了！
包子[9]来了，被[B]吃了！

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