【转两篇】yield 产生器 和 for 包含式

转自：http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/Python/ForComprehension.html

你可以在for運算式中使用包含式語法來進行值的收集，for運算結束傳回收集的結果，例如：

import sys
files = [arg for arg in sys.argv if arg.endswith('.txt')]
print(files)

這個範例可以收集命令列引數中輸入為.txt結尾的檔名，只有符合if測試的arg才會被收集，由於使用[]包含，所以最後的結果是以串列傳回。例如：

>python demo.py 1.txt 2.doc. 3.txt 4.html 5.txt
['1.txt', '3.txt', '5.txt']

if的部份可以省略，這時會收集所有的迭代的值，你可以在for左邊進行值的處理。例如計算串列中所有數的平方數：

>>> [number ** 2 for number in [10, 20, 30]]
[100, 400, 900]

如果要作更巢狀的元素包括也是可行的，例如以下可將二維矩陣轉換為一維陣列：

>>> matrix = [
...     [1, 2, 3],
...     [4, 5, 6],
...     [7, 8, 9]
... ]
>>> array = [element for row in matrix for element in row]
>>> array
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>>

上例若不以for包含式來實作，則如下：

>>> matrix = [
...     [1, 2, 3],
...     [4, 5, 6],
...     [7, 8, 9]
... ]
>>> array = []
>>> for row in matrix:
...     for element in row:
...         array.append(element)
...
>>> array
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

另一個例子是，使用for包含式來取得兩個串列的排列組合：

>>> [letter1 + letter2 for letter1 in 'Justin' for letter2 in 'momor']
['Jm', 'Jo', 'Jm', 'Jo', 'Jr', 'um', 'uo', 'um', 'uo', 'ur', 'sm', 'so', 'sm', 'so', 'sr', 'tm', 'to', 'tm', 'to', 'tr', 'im', 'io', 'im', 'io', 'ir', 'nm', 'no
', 'nm', 'no', 'nr']
>>>

在Python3中，for包含式所收集的元素並不一定得包括在串列中，而可以包括在集合、字典中。例如：

>>> {i for i in 'Justin'}
{'i', 'J', 'n', 's', 'u', 't'}
>>> scores = [('Justin', 95), ('momor', 93), ('Hamimi', 99)]
>>> {name : score for (name, score) in scores}
{'Hamimi': 99, 'Justin': 95, 'momor': 93}
>>>

如果以()包括for包含式，則會建立一個產生器物件（本身是個具有__next__()的迭代器），可以直接對其迭代來逐一取得元素。例如建立一個質數產生器（參考 Eratosthenes 篩選求 質數）：

import math
def primes(max):
    prime = [1] * max
    for i in range(2, int(math.sqrt(max))):
        if prime[i] == 1:
            for j in range(2 * i, max):
                if j % i == 0:
                    prime[j] = 0
    return (i for i in range(2, max) if prime[i] == 1)
                
for prime in primes(1000):
    print(prime, end=" ")

转自：http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/Python/YieldGenerator.html

你可以在函式中包括yield來「產生」值，表面上看來，yield就像是return會傳回值，但又不中斷函式的執行： >>> def myrange(n): ...     x = 0 ...     while True: ...         yield x ...         x += 1 ...         if x == n: ...             break ... >>> for i in myrange(10): ...     print(i, end='') ... print() ... 0123456789 >>> 上面的程式模擬了內建函式range()的作用。表面上看來，你在myrange()函式中使用yield傳回值，然後執行for in迴圈，接著再使用myrange()傳回下一個值，再執行for in迴圈，就好似myrange()執行過後沒有結束似的。 實際上，在def所定義的本體中，若包括yield運算式，則Python會將之編譯為一個產生器（Generator）。例如： >>> myrange(10) <generator object myrange at 0x01C98440> >>> dir(myrange(10)) ['__class__', '__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get attribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__lt__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__next__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__r epr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'close', 'gi _code', 'gi_frame', 'gi_running', 'send', 'throw'] >>> 產生器物件是個具有迭代器（Iterator）介面的物件，也就是說，它具有__next__()方法，可以使用next()函式來取出下一個值，若無法產生下一個值，則會丟出StopIteration物件。例如： >>> g = myrange(3) >>> next(g) 0 >>> next(g) 1 >>> next(g) 2 >>> next(g) Traceback (most recent call last):   File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration >>> 這也就是為何在第一個例子中，在for in迴圈呼叫myrange()會有那樣的結果。一個函式若包括yield，則會傳回產生器物件，而該函式基本上可以包括return，不過不可以指明傳回值（也就是只能傳回None）。return只是用來結束函式的執行流程。例如： >>> def myrange(n): ...     x = 0 ...     while True: ...         yield x ...         return ... >>> g = myrange(3) >>> next(g) 0 >>> next(g) Traceback (most recent call last):   File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration >>> 在上例中，第一個next(g)後，函式的執行流程就因return而結束了，嘗試再執行next(g)，就函式定義來看，無法再執行到yield運算式，所以就函式定義來看，StopIteration是因為無法執行到yield運算式而丟出的。 先前談過 for 包含式（Comprehension），實際上，for包含式與迭代器都是一個叫產生器運算式的語言特性。在for 包含式（Comprehension） 中最後一個例子也有提到，使用()與for包含式時，實際上是建立一個產生器。例如： >>> (i ** 2 for i in range(3)) <generator object <genexpr> at 0x01C98440> >>> g = (i ** 2 for i in range(3)) >>> next(g) 0 >>> next(g) 1 >>> next(g) 4 >>> next(g) Traceback (most recent call last):   File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration >>> for p in (i ** 2 for i in range(3)): ...     print(p) ... 0 1 4 >>> 從Python 2.5開始，yield從陳述改為運算式，也就是yield除了「產生」指定的值之外，會有一個運算結果，yield運算結果預設是None，你可以透過產生器的send()方法傳入一個值，這個值就成為yield的運算結果。這給了你一個與產生器溝通的機會。例如： >>> def myrange(n): ...     x = 0 ...     while True: ...         val = (yield x) ...         if val is not None: ...             x = val ...         else: ...             x += 1 ...         if x >= n: ...             break ... >>> g = myrange(10) >>> next(g) 0 >>> next(g) 1 >>> next(g) 2 >>> g.send(0) 0 >>> next(g) 1 >>> next(g) 2 >>> g.send(5) 5 >>> next(g) 6 >>> next(g) 7 >>>