Python 中的 generator

一般用生成斐波那契数列做例子：

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

这段代码打印斐波那契数列中的前Max项–问题在于只能使用 print 来输出，代码的复用性不高。

yield关键字可以用来将 print 语句需要输出的数列项“保存”起来，以便调用。用法就是将 print b 替换为 yield b，yield 关键字的作用就类似于“在此处保存”:

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

这样相当于保存了若干项符合规律的数列，但只保存了数列的“规律”，而不占用内存。
在需要产生项的时候，边循环边计算，这种方式叫做生成器（generator)。

简单地讲，yield 的作用就是把一个函数变成一个 generator，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 iterable 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。

一、generator 的使用

以上段代码为例，调用 a = fab(5) 是，返回的 a 为一个 generator 而不是一个 list 。一个重要的区别就是，声明时 list 使用[],而 generator 使用()小括号。以廖雪峰老师的代码为例：

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>>> L = [x * x for x in range(10)]
>>> L
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x1022ef630>

可以看出 generator 内的元素并不可以直接打印，可以通过 next() 函数来获得 generator 的下一个返回值：

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>>> next(g)
0
>>> next(g)
1
>>> next(g)
4
>>> next(g)
9
>>> next(g)
16
>>> next(g)
25
>>> next(g)
36
>>> next(g)
49
>>> next(g)
64
>>> next(g)
81
>>> next(g)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

当然，最常用的应该是使用 for 循环：

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>>> for n in g:
...     print(n)
... 
0
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......

需要注意的是，python3.0之前的版本中，yield 相当于一个函数的返回值，因此不允许 return 具体值，会抛出SyntaxError: ‘return’ with argument inside generator异常。
3.0之后的版本允许在 yield 之前 return 一个值。

二、练习

使用 generator 打印杨辉三角

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def triangles(ls):     # triangle 函数生成杨辉三角的某一行
    if ls == 1:
        trianglerow = [1]
    elif ls == 2:
        trianglerow = [1,1]
    else:
        trianglerow = [1]
        n = 0
        while(n<ls-2):
            trianglerow.append(triangles(ls-1)[n]+triangles(ls-1)[n+1])
            n = n+1
        trianglerow.append(1)
    return trianglerow

def createtriangles(r):  # createtriangles 函数 生成 generator
    n = 1
    while n <= r:
        yield triangles(n)
        n = n+1