详解Python3中yield生成器的用法

任何使用yield的函数都称之为生成器，如：

    def count(n): 
      while n > 0: 
        yield n  #生成值：n 
        n -= 1 

另外一种说法：生成器就是一个返回迭代器的函数，与普通函数的区别是生成器包含yield语句，更简单点理解生成器就是一个迭代器。

使用yield，可以让函数生成一个序列，该函数返回的对象类型是"generator"，通过该对象连续调用next()方法返回序列值。

    c = count(5) 
    c.__next__() #python 3.4.3要使用c.__next__()不能使用c.next()
    >>> 5 
    c.__next__() 
    >>>4 

生成器函数只有在调用next()方法的时候才开始执行函数里面的语句，比如：

    def count(n): 
      print ( "cunting" )
      while n > 0: 
        yield n  #生成值：n 
        n -= 1 

在调用count函数时：c=count(5)，并不会打印"counting"只有等到调用c.next()时才真正执行里面的语句。每次调用next()方法时，count函数会运行到语句yield n处为止，next()的返回值就是生成值n，再次调用next()方法时，函数继续执行yield之后的语句（熟悉Java的朋友肯定知道Thread.yield()方法，作用是暂停当前线程的运行，让其他线程执行），如：

    def count(n): 
      print ("cunting" ) 
      while n > 0: 
        print ('before yield') 
        yield n  #生成值：n 
        n -= 1 
        print ('after yield' )

上述代码在第一次调用next方法时，并不会打印"after yield"。如果一直调用next方法，当执行到没有可迭代的值后，程序就会报错：

Traceback (most recent call last): File "", line 1, in StopIteration
所以一般不会手动的调用next方法，而使用for循环：

    for i in count(5): 
      print (i), 

实例： 用yield生成器模拟Linux中命令：tail -f file | grep python 用于查找监控日志文件中出现有python字样的行。

    import time  
    def tail(f):  
      f.seek(0,2)#移动到文件EOF 
      while True:  
        line = f.readline() #读取文件中新的文本行 
        if not line:  
          time.sleep(0.1)  
          continue  
        yield line  

    def grep(lines,searchtext):  
      for line in lines:  
        if searchtext in line:  
          yield line 

    flog = tail(open('warn.log'))  
    pylines = grep(flog,'python')  
    for line in pylines:  
      print ( line, ) 
    #当此程序运行时，若warn.log文件中末尾有新增一行，且该一行包含python,该行就会被打印出来 
    #若打开warn.log时，末尾已经有了一行包含python，该行不会被打印，因为上面是f.seek(0,2)移动到了文件EOF处 
    #故，上面程序实现了tail -f warn.log | grep 'python'的功能，动态实时检测warn.log中是否新增现了 
    #新的行，且该行包含python  

用yield实现斐波那契数列：

    def fibonacci(): 
      a=b=1 
      yield a 
      yield b 
      while True: 
        a,b = b,a+b 
        yield b 

调用：

    for num in fibonacci(): 
      if num > 100: 
        break 
      print (num), 

yield中return的作用：
作为生成器，因为每次迭代就会返回一个值，所以不能显示的在生成器函数中return 某个值，包括None值也不行，否则会抛出"SyntaxError"的异常，但是在函数中可以出现单独的return，表示结束该语句。
通过固定长度的缓冲区不断读文件，防止一次性读取出现内存溢出的例子：

    def read_file(path): 
      size = 1024 
      with open(path,'r') as f: 
        while True: 
          block = f.read(SIZE) 
          if block: 
            yield block 
          else: 
            return 

如果是在函数中return 具体某个值，就直接抛异常了

    >>> def test_return(): 
    ...   yield 4 
    ...   return 0 
    ... 
     File "<stdin>", line 3 
    SyntaxError: 'return' with argument inside generator 

例子

下面来看几段代码示例：

例1:

    >>> def mygenerator(): 
    ...   print 'start...' 
    ...   yield 5 
    ...  
    >>> mygenerator()      //在此处调用,并没有打印出start...说明存在yield的函数没有被运行,即暂停 
    <generator object mygenerator at 0xb762502c> 
    >>> mygenerator().next()   //调用next()即可让函数运行. 
    start... 
    5 
    >>>  

如一个函数中出现多个yield则next()会停止在下一个yield前,见例2:

例2:

    >>> def fun2(): 
    ...   print 'first' 
    ...   yield 5 
    ...   print 'second' 
    ...   yield 23 
    ...   print 'end...' 
    ...  
    >>> g1 = fun2() 
    >>> g1.next()       //第一次运行,暂停在yield 5        
    first 
    5 
    >>> g1.next()       //第二次运行,暂停在yield 23 
    second 
    23 
    >>> g1.next()       //第三次运行,由于之后没有yield,再次next()就会抛出错误 
    end... 
    Traceback (most recent call last): 
     File "<stdin>", line 1, in <module> 
    StopIteration 
    >>> 

为什么yield 5会输出5,yield 23会输出23?
我们猜测可能是因为yield是表达式,存在返回值.
那么这是否可以认为yield 5的返回值一定是5吗？实际上并不是这样，这个与send函数存在一定的关系，这个函数实质上与next()是相似的，区别是send是传递yield表达式的值进去，而next不能传递特定的值，只能传递None进去，因此可以认为g.next()和g.send(None)是相同的。见例3:

例3:

    >>> def fun(): 
    ...   print 'start...' 
    ...   m = yield 5 
    ...   print m 
    ...   print 'middle...' 
    ...   d = yield 12 
    ...   print d 
    ...   print 'end...' 
    ...  
    >>> m = fun()       //创建一个对象 
    >>> m.next()        //会使函数执行到下一个yield前 
    start... 
    5 
    >>> m.send('message')   //利用send()传递值 
    message          //send()传递进来的  
    middle... 
    12 
    >>> m.next() 
    None            //可见next()返回值为空 
    end... 
    Traceback (most recent call last): 
     File "<stdin>", line 1, in <module> 
    StopIteration