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Python Academy · 课时

生成器函数

使用 yield 延迟生成值

生成器函数 是 CoddyKit 上的免费 Python Academy 课时。 这是第 2 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Python Academy 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Python Academy 课程共包含 4 节课。

什么是生成器?

生成器函数看起来像普通函数,但会使用 yield 代替(或配合)return。调用它不会执行函数体,而是返回一个生成器对象,它也是一个迭代器。

def gen():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

g = gen()
print(type(g).__name__)
print(list(g))

yield 会暂停执行

每次调用 next() 时,函数都会运行到遇到 yield 为止,返回该值,并冻结当前状态。下一次调用会从 yield 之后继续执行。

def steps():
    print('start')
    yield 'a'
    print('resumed')
    yield 'b'

g = steps()
print(next(g))
print(next(g))

遍历生成器

生成器是迭代器,因此 for 循环会自动驱动它,并在函数结束时停止(函数结束会在内部引发 StopIteration)。

def countdown(n):
    while n > 0:
        yield n
        n -= 1

for x in countdown(4):
    print(x)

惰性求值

生成器是惰性的:只有在请求值时才会生成值。因此,您可以在不占用大量内存的情况下表示非常大或无限的序列。

def naturals():
    n = 1
    while True:
        yield n
        n += 1

g = naturals()
print(next(g), next(g), next(g))

yield 之间的状态

局部变量会在各个 yield 位置之间保留其值。生成器会自然地记住上次暂停的位置,无需手动记录索引。

def fib():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

g = fib()
print([next(g) for _ in range(7)])

生成器与构建列表

普通函数会一次性构建并返回完整列表。生成器则会按需生成项目。当序列很大或您可能会提前停止时,应使用生成器。

def squares_list(n):
    result = []
    for i in range(n):
        result.append(i * i)
    return result

def squares_gen(n):
    for i in range(n):
        yield i * i

print(squares_list(5))
print(list(squares_gen(5)))

提前停止

由于生成过程是惰性的,您可以跳出循环,而生成器根本不会计算剩余部分。

def naturals():
    n = 1
    while True:
        print('producing', n)
        yield n
        n += 1

for x in naturals():
    if x > 3:
        break
    print('got', x)

生成器中的 return

生成器中的单独 return 只会结束生成器(并引发 StopIteration)。您返回的任何值都会成为异常的 value 属性,而大多数循环都会忽略它。

def up_to(stop):
    i = 0
    while True:
        if i >= stop:
            return
        yield i
        i += 1

print(list(up_to(4)))

生成器只能使用一次

和所有迭代器一样,生成器只能被消耗一次。耗尽后,它不会再生成任何值。再次调用该函数即可获得新的生成器。

def gen():
    yield 1
    yield 2

g = gen()
print(list(g))
print(list(g))
print(list(gen()))

使用生成器进行筛选

生成器可以构建简洁的数据流水线。在这里,我们每次只生成一个偶数。

def evens(numbers):
    for n in numbers:
        if n % 2 == 0:
            yield n

print(list(evens(range(10))))

串联生成器

一个生成器可以消耗另一个生成器,从而构建一个多阶段流水线,并让每个阶段都保持惰性。

def numbers(n):
    for i in range(n):
        yield i

def doubled(src):
    for x in src:
        yield x * 2

print(list(doubled(numbers(5))))

快速检查

检验您对生成器函数的理解。

回顾

您学习了生成器函数:

  • yield 会暂停并恢复执行,同时保留局部状态。
  • 调用函数会返回一个惰性的生成器对象。
  • 生成器节省内存,非常适合流水线和无限数据流。
  • 生成器只能使用一次,就像任何迭代器一样。

接下来:更加紧凑的生成器表达式。

常见问题解答

「生成器函数」课时是免费的吗?

是的 — 「生成器函数」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 Python Academy 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Python Academy 课程共包含 4 节课。

「生成器函数」这节课中我会学到什么?

使用 yield 延迟生成值 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Python Academy,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Python Academy 需要有经验吗?

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Python Academy 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 2 节课,共 4 节。

「生成器函数」课时需要多长时间?

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Python Academy 课中编写并运行代码吗?

能。每节 Python Academy 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 迭代器协议
  2. 生成器函数
  3. 生成器表达式
  4. yield from 与委托
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