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  • Python之美[从菜鸟到高手]--生成器之全景分析

        yield指令,可以暂停一个函数并返回中间结果。使用该指令的函数将保存执行环境,并且在必要时恢复。

    生成器比迭代器更加强大也更加复杂,需要花点功夫好好理解贯通。

    看下面一段代码:

    def gen():
        for x in xrange(4):
            tmp = yield x
            if tmp == 'hello':
                print 'world'
            else:
                print str(tmp)
    


         只要函数中包含yield关键字,该函数调用就是生成器对象。

    g=gen()
    print g   #<generator object gen at 0x02801760>
    print isinstance(g,types.GeneratorType) #True

        我们可以看到,gen()并不是函数调用,而是产生生成器对象。


       生成器对象支持几个方法,如gen.next() ,gen.send() ,gen.throw()等。

    print g.next() # 0

        调用生成器的next方法,将运行到yield位置,此时暂停执行环境,并返回yield后的值。所以打印出的是1,暂停执行环境。

    print g.next() #None  1

         再调用next方法,你也许会好奇,为啥打印出两个值,不急,且听我慢慢道来。

         上一次调用next,执行到yield 0暂停,再次执行恢复环境,给tmp赋值(注意:这里的tmp的值并不是x的值,而是通过send方法接受的值),由于我们没有调用send方法,所以

    tmp的值为None,此时输出None,并执行到下一次yield x,所以又输出1.

          到了这里,next方法我们都懂了,下面看看send方法。

    print g.send('hello') #world  2

          上一次执行到yield 1后暂停,此时我们send('hello'),那么程序将收到‘hello',并给tmp赋值为’hello',此时tmp=='hello'为真,所以输出'world',并执行到下一次yield 2,所以又打印出2.(next()等价于send(None))

          当循环结束,将抛出StopIteration停止生成器。

          看下面代码:

    def stop_immediately(name):
        if name == 'skycrab':
            yield 'okok'
        else:
            print 'nono'
    
    s=stop_immediately('sky')
    s.next()

    正如你所预料的,打印出’nono',由于没有额外的yield,所以将直接抛出StopIteration。

    nono
    Traceback (most recent call last):
      File "F:python workspacePytestsrccs.py", line 170, in <module>
        s.next()
    StopIteration
    

          看下面代码,理解throw方法,throw主要是向生成器发送异常。

    def mygen():
        try:
            yield 'something'
        except ValueError:
            yield 'value error'
        finally:
            print 'clean'  #一定会被执行
    gg=mygen()
    print gg.next() #something
    print gg.throw(ValueError) #value error  clean
    

         调用gg.next很明显此时输出‘something’,并在yield ‘something’暂停,此时向gg发送ValueError异常,恢复执行环境,except  将会捕捉,并输出信息。

         理解了这些,我们就可以向协同程序发起攻击了,所谓协同程序也就是是可以挂起,恢复,有多个进入点。其实说白了,也就是说多个函数可以同时进行,可以相互之间发送消息等。

         这里有必要说一下multitask模块(不是标准库中的),看一段multitask使用的简单代码:

    def tt():
        for x in xrange(4):
            print 'tt'+str(x)
            yield
    
    def gg():
        for x in xrange(4):
            print 'xx'+str(x)
            yield
    
    t=multitask.TaskManager()
    t.add(tt())
    t.add(gg())
    t.run()


    结果:

    tt0
    xx0
    tt1
    xx1
    tt2
    xx2
    tt3
    xx3

       如果不是使用生成器,那么要实现上面现象,即函数交错输出,那么只能使用线程了,所以生成器给我们提供了更广阔的前景。 

       如果仅仅是实现上面的效果,其实很简单,我们可以自己写一个。主要思路就是将生成器对象放入队列,执行send(None)后,如果没有抛出StopIteration,将该生成器对象再加入队列。

    class Task():
        def __init__(self):
            self._queue = Queue.Queue()
    
        def add(self,gen):
            self._queue.put(gen)
    
        def run(self):
            while not self._queue.empty():
                for i in xrange(self._queue.qsize()):
                    try:
                        gen= self._queue.get()
                        gen.send(None)
                    except StopIteration:
                        pass
                    else:
                        self._queue.put(gen)
    
    t=Task()
    t.add(tt())
    t.add(gg())
    t.run()
    


      当然,multitask实现的肯定不止这个功能,有兴趣的童鞋可以看下源码,还是比较简单易懂的。




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