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Python yield 使用浅析
您可能听说过,带有 yield 的函数在 Python 中被称之为 generator(生成器),何谓 generator ?
我们先抛开 generator,以一个常见的编程题目来展示 yield 的概念。
如何生成斐波那契數列
斐波那契(Fibonacci)數列是一个非常简单的递归数列,除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到。用计算机程序输出斐波那契數列的前 N 个数是一个非常简单的问题,许多初学者都可以轻易写出如下函数:
清单 1. 简单输出斐波那契數列前 N 个数
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deffab( max ): n, a, b = 0 , 0 , 1 whilen < max : printb a, b = b, a + b n = n + 1 |
执行 fab(5),我们可以得到如下输出:
>>> fab(5)
结果没有问题,但有经验的开发者会指出,直接在 fab 函数中用 print 打印数字会导致该函数可复用性较差,因为 fab 函数返回 None,其他函数无法获得该函数生成的数列。
要提高 fab 函数的可复用性,最好不要直接打印出数列,而是返回一个 List。以下是 fab 函数改写后的第二个版本:
清单 2. 输出斐波那契數列前 N 个数第二版
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deffab( max ): n, a, b = 0 , 0 , 1 L = [] whilen < max : L.append(b) a, b = b, a + b n = n + 1 returnL |
可以使用如下方式打印出 fab 函数返回的 List:
>>> forn infab(5):
... printn
...
改写后的 fab 函数通过返回 List 能满足复用性的要求,但是更有经验的开发者会指出,该函数在运行中占用的内存会随着参数 max 的增大而增大,如果要控制内存占用,最好不要用 List
来保存中间结果,而是通过 iterable 对象来迭代。例如,在 Python2.x 中,代码:
清单 3. 通过 iterable 对象来迭代
fori inrange(1000): pass
会导致生成一个 1000 个元素的 List,而代码:
fori inxrange(1000): pass
则不会生成一个 1000 个元素的 List,而是在每次迭代中返回下一个数值,内存空间占用很小。因为 xrange 不返回 List,而是返回一个 iterable 对象。
利用 iterable 我们可以把 fab 函数改写为一个支持 iterable 的 class,以下是第三个版本的 Fab:
清单 4. 第三个版本
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classFab( object ): def__init__( self , max ): self . max = max self .n, self .a, self .b = 0 , 0 , 1 def__iter__( self ): returnself defnext( self ): ifself.n < self . max : r = self .b self .a, self .b = self .b, self .a + self .b self .n = self .n + 1 returnr raiseStopIteration() |