生成器

生成器

为什么需要生成器：

假如现在有一个需求，我要打印从1-1亿的整形。如果我们采用普通的方式，直接调用range函数，那么程序肯定会崩溃，因为range(1,100000000)函数直接产生一个从1-1亿的列表，这个列表中的所有数据都是存放在内存中的，会导致内存爆满。这时候我们可以采用生成器来解决这个问题，生成器不会一次性把所有数据都加载到内存中，而是在循环的时候临时生成的，循环一次生成一个，所以在程序运行期间永远都只会生成一个数据，从而大大节省内存。

解决打印1-1亿的问题：

用range函数配合圆括号可以产生一个生成器：

# 普通的列表
num_list = [x for x in range(1, 100000000)]
print(type(num_list))

# 生成式
num_gen = (x for x in range(1, 100000000))
print(type(num_gen))

//<class 'list'>
//<class 'generator'>

 

next函数和__next__方法：

next函数可以迭代生成器的返回值

自己写生成器：

生成器可以通过函数产生。如果在一个函数中出现了yield表达式，那么这个函数将不再是一个普通的函数，而是一个生成器函数。yield一次返回一个结果，并且会冻结当前函数的状态。以下是一个非常简单的生成器：

    def my_gen():
        yield 1
        yield 2
        yield 3

那么想要获取里面的值，可以通过以下方式获取：

    ret = my_gen()
    print(next(ret))
    print(next(ret))
    print(next(ret))

 

send方法：

send方法和next方法类似，可以用来触发生成器的下一个yield，但是send不仅可以触发下一个yield，还可以发送数据过去，作为yield表达式的值。

    def my_gen(start):
        while start < 10:
            temp = yield start
            print(temp)
            start += 1


    ret = my_gen(1)
    # next(ret)返回1
    # 以下结果会打印1
    print(next(ret))
    # send("Hello World")返回2
    # 但是会将"Hello World"赋值给yield start
    # 因此temp = "Hello World"
    # 那么会打印"Hello World"
    # 并且打印2
    print(ret.send('Hello World'))

 

生成器中的return语句会触发StopIterator异常：

    def my_gen(start):
        while start < 3:
            temp = yield start
            # print(temp)
            start += 1
            # 触发StopIterator异常，会导致不能继续遍历
            return "nihao"

    ret = my_gen(1)
    for x in ret:
        print(x)

 

生成器的使用案例：

1. 用yield实现斐波拉契数列： 斐波拉契数列的算法：除第一个和第二个数以外，任意一个数都可由前两个数相加得到：1,1,2,3,5,8,13,21,34,55...

2. 用yield做多任务切换：

    def neteasy_music(duration):
        c_time = 0
        while c_time < duration:
            print('播放音乐 %d分钟'%c_time)
            yield None
            c_time += 1
   
    def youku_movie(duration):
        c_time = 0
        while c_time < duration:
            print('播放电影 %d分钟' % c_time)
            yield None
            c_time += 1
   
    def main():
        music = neteasy_music(10)
        qq = youku_movie(10)
        music_stop = False
        movie_stop = False
        while True:
            try:
                next(music)
            except StopIteration:
                print('音乐播放完毕')
                music_stop = True
   
            try:
                next(qq)
            except StopIteration:
                print('电影播放完毕')
                movie_stop = True
   
            if music_stop and movie_stop:
                break

    

3. 用yield做一个简单的协程：

    from urllib.request import urlretrieve
   
    def Consumer(url):
        while True:
            if url:
                filename = url.split('/').pop()
                url = yield urlretrieve(url,filename='images/'+filename)
                print('consumer')
   
    def Producter(consumer):
        # 先执行一下，让后面的send不会报错
        index = 2
        next(consumer)
        while index < 10:
            print('生产者已经获取了第%d个图片链接' % index)
            url = 'http://127.0.0.1:9000/%d.jpg' % index
            consumer.send(url)
            print('producter')
            index += 1
   
        consumer.close()
   
    con = Consumer("http://127.0.0.1:9000/1.jpg")
    Producter(con)