generator 生成器

在程序中需要用到斐波那契数列，但是不确定需要用前 10 个还是前 100 个值，这时生成前 100 个值的序列可能会解决问题，但是如果程序升级后需要 1000 个值呢？

在 Python 中，有一种可以一边循环一边计算的函数，称为生成器：generator。生成器类似于返回值为序列的函数，但是，生成器一次只返回序列中的一个值，而不是整个序列，这样消耗的内存数量将大大减小（序列越大时效果越明显）。因此生成器看起来像是函数，但是表现得却像是迭代器。

yield 表达式

yield 类似于 return 语句，用于在函数中返回一个值，但是 yield 不会结束函数。在函数内使用 yield 表达式会使这个函数变成一个生成器，并且在 async def 定义的函数体内使用 yield 表达式会让协程函数变成异步生成器。

Note

只能在函数定义的内部使用 yield 表达式。

>>> def foo():
...     print('Fibonacci sequence')
...     a, b = 0, 1
...     while True:
...         yield b
...         a, b = b, a+b
...
>>> f = foo()
>>> f.__next__()
Fibonacci sequence
1
>>> f.__next__()
1
>>> f.__next__()
2
>>> f.__next__()
3
>>> f.__next__()
5
>>> f.__next__()
8
>>> f.__next__()
13
>>> f.__next__()
21

调用 __next__() 方法使生成器函数运行，执行到 yield 表达式时暂停，并返回其值。再次调用 __next__() 时，函数将继续执行 yield 之后的语句，再次执行到 yield 表达式时暂停并返回值…

通常不会像上面这样手动调用 __next__() ，而是会像迭代器一样使用 for 循环。

>>> def foo(n):
...     print('Fibonacci sequence')
...     a, b = 0, 1
...     while n > b:
...         yield b
...         a, b = b, a+b
...
>>> for i in foo(30):
...     print(i)
...
Fibonacci sequence
1
1
2
3
5
8
13
21

结束生成器

通常不应该在生成器中调用 break 语句结束生成器，应该使用 close() 方法结束生成器。

>>> def foo():
...     print('Fibonacci sequence')
...     a, b = 0, 1
...     while True:
...         yield b
...         a, b = b, a+b
...
>>> f = foo()
>>> f.__next__()
Fibonacci sequence
1
>>> f.__next__()
1
>>> f.__next__()
2
>>> f.__next__()
3
>>> f.__next__()
5
>>> f.close()
>>> f.__next__()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

当生成器中出现 GeneratorExit 异常时就会调用 close() 方法结束生成器。