• yield from语法


    yield from 是在Python3.3才出现的语法。所以这个特性在Python2中是没有的。

    yield from 后面需要加的是可迭代对象,它可以是普通的可迭代对象,也可以是迭代器,甚至是生成器。

    简单应用:拼接可迭代对象#

    我们可以用一个使用yield和一个使用yield from的例子来对比看下。

    使用yield

    使用yield
    
    # 字符串
    astr='ABC'
    # 列表
    alist=[1,2,3]
    # 字典
    adict={"name":"wangbm","age":18}
    # 生成器
    agen=(i for i in range(4,8))
    
    def gen(*args, **kw):
        for item in args:
            for i in item:
                yield i
    
    new_list=gen(astr, alist, adict, agen)
    print(list(new_list))
    # ['A', 'B', 'C', 1, 2, 3, 'name', 'age', 4, 5, 6, 7]
    
    使用yield from
    
    # 字符串
    astr='ABC'
    # 列表
    alist=[1,2,3]
    # 字典
    adict={"name":"wangbm","age":18}
    # 生成器
    agen=(i for i in range(4,8))
    
    def gen(*args, **kw):
        for item in args:
            yield from item
    
    new_list=gen(astr, alist, adict, agen)
    print(list(new_list))
    # ['A', 'B', 'C', 1, 2, 3, 'name', 'age', 4, 5, 6, 7]

    由上面两种方式对比,可以看出,yield from后面加上可迭代对象,他可以把可迭代对象里的每个元素一个一个的yield出来,对比yield来说代码更加简洁,结构更加清晰。

    复杂应用:生成器的嵌套#

    如果你认为只是 yield from 仅仅只有上述的功能的话,那你就太小瞧了它,它的更强大的功能还在后面。

    当 yield from 后面加上一个生成器后,就实现了生成的嵌套。

    当然实现生成器的嵌套,并不是一定必须要使用yield from,而是使用yield from可以让我们避免让我们自己处理各种料想不到的异常,而让我们专注于业务代码的实现。

    如果自己用yield去实现,那只会加大代码的编写难度,降低开发效率,降低代码的可读性。既然Python已经想得这么周到,我们当然要好好利用起来。

    讲解它之前,首先要知道这个几个概念

    1、调用方:调用委派生成器的客户端(调用方)代码
    2、委托生成器:包含yield from表达式的生成器函数
    3、子生成器:yield from后面加的生成器函数

    你可能不知道他们都是什么意思,没关系,来看下这个例子。

    这个例子,是实现实时计算平均值的。
    比如,第一次传入10,那返回平均数自然是10.
    第二次传入20,那返回平均数是(10+20)/2=15
    第三次传入30,那返回平均数(10+20+30)/3=20

    # 子生成器
    def average_gen():
        total = 0
        count = 0
        average = 0
        while True:
            new_num = yield average
            count += 1
            total += new_num
            average = total/count
    
    # 委托生成器
    def proxy_gen():
        while True:
            yield from average_gen()
    
    # 调用方
    def main():
        calc_average = proxy_gen()
        next(calc_average)            # 预激下生成器
        print(calc_average.send(10))  # 打印:10.0
        print(calc_average.send(20))  # 打印:15.0
        print(calc_average.send(30))  # 打印:20.0
    
    if __name__ == '__main__':
        main()

    委托生成器的作用是:在调用方与子生成器之间建立一个双向通道

    所谓的双向通道是什么意思呢?
    调用方可以通过send()直接发送消息给子生成器,而子生成器yield的值,也是直接返回给调用方。

    你可能会经常看到有些代码,还可以在yield from前面看到可以赋值。这是什么用法?

    你可能会以为,子生成器yield回来的值,被委托生成器给拦截了。你可以亲自写个demo运行试验一下,并不是你想的那样。
    因为我们之前说了,委托生成器,只起一个桥梁作用,它建立的是一个双向通道,它并没有权利也没有办法,对子生成器yield回来的内容做拦截。

    为了解释这个用法,我还是用上述的例子,并对其进行了一些改造。添加了一些注释,希望你能看得明白。

    按照惯例,我们还是举个例子。

    # 子生成器
    def average_gen():
        total = 0
        count = 0
        average = 0
        while True:
            new_num = yield average
            if new_num is None:
                break
            count += 1
            total += new_num
            average = total/count
    
        # 每一次return,都意味着当前协程结束。
        return total,count,average
    
    # 委托生成器
    def proxy_gen():
        while True:
            # 只有子生成器要结束(return)了,yield from左边的变量才会被赋值,后面的代码才会执行。
            total, count, average = yield from average_gen()
            print("计算完毕!!
    总共传入 {} 个数值, 总和:{},平均数:{}".format(count, total, average))
    
    # 调用方
    def main():
        calc_average = proxy_gen()
        next(calc_average)            # 预激协程
        print(calc_average.send(10))  # 打印:10.0
        print(calc_average.send(20))  # 打印:15.0
        print(calc_average.send(30))  # 打印:20.0
        calc_average.send(None)      # 结束协程
        # 如果此处再调用calc_average.send(10),由于上一协程已经结束,将重开一协程
    
    if __name__ == '__main__':
        main()
    
    运行后,输出:
    
    10.0
    15.0
    20.0
    计算完毕!!
    总共传入 3 个数值, 总和:60,平均数:20.0

    为什么要使用yield from

    学到这里,我相信你肯定要问,既然委托生成器,起到的只是一个双向通道的作用,我还需要委托生成器做什么?我调用方直接调用子生成器不就好啦?

    高能预警~~~

    下面我们来一起探讨一下,到底yield from 有什么过人之处,让我们非要用它不可。

    因为它可以帮我们处理异常#

    如果我们去掉委托生成器,而直接调用子生成器。那我们就需要把代码改成像下面这样,我们需要自己捕获异常并处理。而不像使yield from那样省心。

    # 子生成器
    # 子生成器
    def average_gen():
        total = 0
        count = 0
        average = 0
        while True:
            new_num = yield average
            if new_num is None:
                break
            count += 1
            total += new_num
            average = total/count
        return total,count,average
    
    # 调用方
    def main():
        calc_average = average_gen()
        next(calc_average)            # 预激协程
        print(calc_average.send(10))  # 打印:10.0
        print(calc_average.send(20))  # 打印:15.0
        print(calc_average.send(30))  # 打印:20.0
    
        # ----------------注意-----------------
        try:
            calc_average.send(None)
        except StopIteration as e:
            total, count, average = e.value
            print("计算完毕!!
    总共传入 {} 个数值, 总和:{},平均数:{}".format(count, total, average))
        # ----------------注意-----------------
    
    if __name__ == '__main__':
        main()

    此时的你,可能会说,不就一个StopIteration的异常吗?自己捕获也没什么大不了的。

    你要是知道yield from在背后为我们默默无闻地做了哪些事,你就不会这样说了。

    具体yield from为我们做了哪些事,可以参考如下这段代码。

    #一些说明
    """
    _i:子生成器,同时也是一个迭代器
    _y:子生成器生产的值
    _r:yield from 表达式最终的值
    _s:调用方通过send()发送的值
    _e:异常对象
    """
    
    _i = iter(EXPR)
    
    try:
        _y = next(_i)
    except StopIteration as _e:
        _r = _e.value
    
    else:
        while 1:
            try:
                _s = yield _y
            except GeneratorExit as _e:
                try:
                    _m = _i.close
                except AttributeError:
                    pass
                else:
                    _m()
                raise _e
            except BaseException as _e:
                _x = sys.exc_info()
                try:
                    _m = _i.throw
                except AttributeError:
                    raise _e
                else:
                    try:
                        _y = _m(*_x)
                    except StopIteration as _e:
                        _r = _e.value
                        break
            else:
                try:
                    if _s is None:
                        _y = next(_i)
                    else:
                        _y = _i.send(_s)
                except StopIteration as _e:
                    _r = _e.value
                    break
    RESULT = _r
    1. 迭代器(即可指子生成器)产生的值直接返还给调用者
    2. 任何使用send()方法发给委派生产器(即外部生产器)的值被直接传递给迭代器。如果send值是None,则调用迭代器next()方法;如果不为None,则调用迭代器的send()方法。如果对迭代器的调用产生StopIteration异常,委派生产器恢复继续执行yield from后面的语句;若迭代器产生其他任何异常,则都传递给委派生产器。
    3. 子生成器可能只是一个迭代器,并不是一个作为协程的生成器,所以它不支持.throw()和.close()方法,即可能会产生AttributeError 异常。
    4. 除了GeneratorExit 异常外的其他抛给委派生产器的异常,将会被传递到迭代器的throw()方法。如果迭代器throw()调用产生了StopIteration异常,委派生产器恢复并继续执行,其他异常则传递给委派生产器。
    5. 如果GeneratorExit异常被抛给委派生产器,或者委派生产器的close()方法被调用,如果迭代器有close()的话也将被调用。如果close()调用产生异常,异常将传递给委派生产器。否则,委派生产器将抛出GeneratorExit 异常。
    6. 当迭代器结束并抛出异常时,yield from表达式的值是其StopIteration 异常中的第一个参数。
    7. 一个生成器中的return expr语句将会从生成器退出并抛出 StopIteration(expr)异常。

    总结:

    1. yield from常用来代替内层for循环 与 打开双通道
    2. 但是大部分情况下yield from并不单独使用,而是伴随着asyncio库使用,实现异步操作
    3. 从Python 3.5开始引入了新的语法 asyncawait ,而await替代的就是yield from(为了不与实现内层for循环的yield from误解)


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