Python中的yield，几个例子和理解

yield 实现Fibonacci数列

实现Fibonacci数列是生成器的经典例子：

def fab(max):  n, a, b = 0, 0, 1  while n < max:  
        yield b  
        # print b  
        a, b = b, a + b  
        n = n + 1

代码是如此的简单，但想要深入了解yield并非表面上这么简单。其实yield是个语法糖，其作用就是把一个函数变成一个 generator类，因此带有 yield 的函数不再是一个普通函数，Python 解释器会将其视为一个 generator，调用 fab(5) 不会执行 fab 函数，而是返回一个 可迭代的对象在 for 循环执行时，每次循环都会执行 fab 函数内部的代码，执行到 yield b 时，fab 函数就返回一个迭代值，下次迭代时，代码从 yield b 的下一条语句继续执行，而函数的本地变量看起来和上次中断执行前是完全一样的，于是函数继续执行，直到再次遇到 yield。

进一步地深入：next()和send()

写一个更简单的例子来说明问题：

def h(): 
        print "hello" 
        yield 5 
        print "world"

如前面所说，在写这个函数的时候，由于使用了yield，使得改函数变为一个生成器类，而生成器自带.next()方法。将其实例化：
c = h()
则它带有next()方法。在每次执行c.next()的时候，python会依次执行函数h()体内的语句，直到出现一个yield，程序返回yield 后的内容，并会挂起。直到下一次执行c.next()。重复上述过程，直到后面没有yield语句时，会抛出StopInteration异常，如果迭代发生在for循环中，相应地，循环会结束。因此有以下的执行结果(# 后为输出结果)：

c.next()  # hello   # 5c.next()  # world   # StopIteration

进一步，可以将 yield看作表达式，并赋值给一个变量，如下面的函数：

def h(): 
        print "hello" 
        m = yield 5 
        print "m:", m 
        d = yield 12 
        print "d:", d 
        print "world"

那么问题来了：这里的m和d的值是什么呢？下面来看运行结果：

c = h()
c.next()  # hello   # 5c.next()  # m: None   # 12c.next()  # d: None   # world   # StopIteration

这里第一次调用next()时候返回的5是第一个yield 5的结果。可以看出，第二次掉用next()时返回的None就是变量m的值。那m的值为什么是None？其实生成器还有一个内建的send()方法，且send()方法和next()方法的功能有很大的重合：都是让函数体继续向下执行直到遇到下一个yield语句并挂起。而不同点是send(msg)方法会给生成器发送变量msg，并作为yield表达式的返回值赋值给其前面的变量，也就是h()中的m和d.

因此，next()就等价于send(None)。我们再用send方法来运行上面的函数：

c = h()
c.send("I am m") 
# TypeError: can't send non-None value to a just-started generator

可以看到出错了，正如错误提示所说，对于刚开始的生成器是不能send 一个non-None值的。由此也可以知道，必须要先yield，才能send(msg)。再来：

c = h()
c.send(None) # hello   # 5c.send("I am m") # m: I am m   # 12c.send("I am d")  # d: I am d   # world   # StopIteration

由上可以总结出，yield 后面的内容和前面的赋值其实没什么关系，前面的赋值是在yield 完成以后由send()决定的。

有了上述知识，再看一个稍微复杂的例子加深理解：

def countdown(n): 
        print "Counting down from", n 
        while n >= 0: 
                newvalue = (yield n) 
                # If a new value got sent in, reset n with it 
                if newvalue is not None: 
                        n = newvalue 
                else: 
                        n -= 1c = countdown(10)for x in c: 
        print x 
        if x == 10: 
                c.send(3)

输出结果是：

10
2
1
0

在for循环的第一次，相当于执行了c.next()，程序往下执行直到yield 10，因此x得到了值10且程序挂起，等待下一次的next()或send()调用。 此时，由于x=10, 在for循环中又会执行一次c.send(3)，刚才挂起的程序将会继续往下执行：因为send的是3，上一次被yield表达式赋值的变量newvalue将会被赋值为3，因此在接下来的if语句中，n被赋值为3. 接着进入下一轮while循环，yield出了n=3，且程序被挂起。注意：这一次yield n并不是由for循环引起的（而是c.send()引起的），因此x并没有得到3这个值。接着才是下一轮for循环，相当于又掉用了c.next()，程序向下执行：n -= 1 (使得n变为2)-->yield n =2。这是x才得到了n=2这个值，并且被print了出来。依次类推，因此得到了序列10, 2, 1, 0。

2016.12.11 更新：

注：以上代码适用于python2。在python3中，generator的next()方法被改名为__next__()

作者：于此格物
链接：https://www.jianshu.com/p/61dbec76b39b