理解yield关键字

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迭代

在理解yield关键字之前,我们先了解下什么是迭代、可迭代、迭代器、迭代器协议。
我们平常使用到的很多数据其实都是容器,它们包含了很多其它类型的元素,从这些容器中逐个获取数据的过程就是迭代。你可以想象一下,我们利用for循环从某一个列表对象中逐次取出元素,这个过程就是迭代,而这个列表对象称为可迭代。
迭代器抽象的是一个数据流,是只允许迭代一次的对象。对迭代器不断调用 next() 方法,则可以依次获取下一个元素;当迭代器中没有元素时,调用 next() 方法会抛出 StopIteration 异常。迭代器的 iter() 方法返回迭代器自身;因此迭代器也是可迭代的。

生成器

知道了什么是迭代后,我们就来解析生成器与yield。
生成器函数是一种特殊的函数;生成器则是特殊的迭代器。
如果一个函数包含 yield 表达式,那么它是一个生成器函数;调用它会返回一个特殊的迭代器,称为生成器。
生成器函数被调用后,其函数体内的代码并不会立即执行,而是返回一个生成器。当返回的生成器调用成员方法时,相应的生成器函数中的代码才会执行。
关于生成器函数,如果你还不太了解,可以这样去思考:
在函数开始处,加入 result = list();
将每个 yield 表达式 yield expr 替换为 result.append(expr);
在函数末尾处,加入 return result。

优点

那么使用yield有什么好处呢?
在很多时候,我们只是需要逐个顺序访问容器内的元素。大多数时候,我们不需要一口气获取容器内所有的元素。比方说,顺序访问容器内的前 5 个元素,可以有两种做法:
获取容器内的所有元素,然后取出前 5 个;
从头开始,逐个迭代容器内的元素,迭代 5 个元素之后停止。
显而易见,如果容器内的元素数量非常多(比如有 10 ** 8 个),或者容器内的元素体积非常大,那么后一种方案能节省巨大的时间、空间开销。
综合来说,yield关键字的使用就是为了减少时间和空间的浪费,从而提高效率。

特别声明:本文参考自https://liam.page/2017/06/30/understanding-yield-in-python/,就原文略有改动和删减。

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