问题:python生成器“发送”功能的目的?
谁能给我一个为什么与Python生成器函数关联的“发送”函数存在的示例?我完全了解yield函数。但是,发送功能使我感到困惑。有关此方法的文档非常复杂:
generator.send(value)
恢复执行并将值“发送”到生成器函数。value参数成为当前yield表达式的结果。send()方法返回生成器产生的下一个值,如果生成器退出而不产生另一个值,则返回StopIteration。
那是什么意思?我以为价值是功能的输入?短语“ send()方法返回生成器产生的下一个值”似乎也是yield函数的确切目的;yield返回生成器产生的下一个值…
有人可以给我一个使用send的生成器的示例,该生成完成了某些无法完成的工作吗?
回答 0
它用于将值发送到刚产生的生成器中。这是一个人为的(无用的)解释性示例:
>>> def double_inputs():
... while True:
... x = yield
... yield x * 2
...
>>> gen = double_inputs()
>>> next(gen) # run up to the first yield
>>> gen.send(10) # goes into 'x' variable
20
>>> next(gen) # run up to the next yield
>>> gen.send(6) # goes into 'x' again
12
>>> next(gen) # run up to the next yield
>>> gen.send(94.3) # goes into 'x' again
188.5999999999999
您不能只通过做到这一点yield
。
至于为什么有用,我见过的最好的用例之一是Twisted的@defer.inlineCallbacks
。从本质上讲,它允许您编写如下函数:
@defer.inlineCallbacks
def doStuff():
result = yield takesTwoSeconds()
nextResult = yield takesTenSeconds(result * 10)
defer.returnValue(nextResult / 10)
发生的情况是takesTwoSeconds()
返回a Deferred
,这是一个保证将在以后计算的值。Twisted可以在另一个线程中运行计算。计算完成后,将其传递给延迟的对象,然后将值发送回doStuff()
函数。因此doStuff()
,除了可能执行各种计算和回调等操作外,最终可能看起来或多或少像普通的过程函数。此功能之前的替代方法是:
def doStuff():
returnDeferred = defer.Deferred()
def gotNextResult(nextResult):
returnDeferred.callback(nextResult / 10)
def gotResult(result):
takesTenSeconds(result * 10).addCallback(gotNextResult)
takesTwoSeconds().addCallback(gotResult)
return returnDeferred
这更加令人费解和笨拙。
回答 1
该功能是编写协程
def coroutine():
for i in range(1, 10):
print("From generator {}".format((yield i)))
c = coroutine()
c.send(None)
try:
while True:
print("From user {}".format(c.send(1)))
except StopIteration: pass
版画
From generator 1
From user 2
From generator 1
From user 3
From generator 1
From user 4
...
看看控件是如何来回传递的?那些是协程。它们可以用于各种很酷的东西,例如异步IO和类似的东西。
这样想吧,没有生成器,只有一条路
========== yield ========
Generator | ------------> | User |
========== ========
但是随着发送,它变成了一条双向路
========== yield ========
Generator | ------------> | User |
========== <------------ ========
send
这开启了大门,用户自定义生成行为上飞和生成器响应用户。
回答 2
这可能会帮助某人。这是不受发送功能影响的生成器。它在实例化时接受number参数,并且不受send的影响:
>>> def double_number(number):
... while True:
... number *=2
... yield number
...
>>> c = double_number(4)
>>> c.send(None)
8
>>> c.next()
16
>>> c.next()
32
>>> c.send(8)
64
>>> c.send(8)
128
>>> c.send(8)
256
现在,这是使用send执行相同类型的函数的方式,因此在每次迭代中都可以更改number的值:
def double_number(number):
while True:
number *= 2
number = yield number
如下所示,您可以看到发送数字新值会改变结果:
>>> def double_number(number):
... while True:
... number *= 2
... number = yield number
...
>>> c = double_number(4)
>>>
>>> c.send(None)
8
>>> c.send(5) #10
10
>>> c.send(1500) #3000
3000
>>> c.send(3) #6
6
您也可以将其放在for循环中,如下所示:
for x in range(10):
n = c.send(n)
print n
要获得更多帮助,请查看此出色的教程。
回答 3
一些使用generator和 send()
具有send()
allow的生成器:
- 记住执行的内部状态
- 我们正在走哪一步
- 我们数据的当前状态是什么
- 返回值序列
- 接收输入序列
以下是一些用例:
观看尝试遵循食谱的尝试
让我们有一个菜谱,它期望以某种顺序预定义一组输入。
我们可能:
watched_attempt
从配方创建实例- 让它得到一些输入
- 每个输入返回有关锅中当前内容的信息
每次输入检查时,请确保输入是预期的输入(如果不是,则输入失败)
def recipe(): pot = [] action = yield pot assert action == ("add", "water") pot.append(action[1]) action = yield pot assert action == ("add", "salt") pot.append(action[1]) action = yield pot assert action == ("boil", "water") action = yield pot assert action == ("add", "pasta") pot.append(action[1]) action = yield pot assert action == ("decant", "water") pot.remove("water") action = yield pot assert action == ("serve") pot = [] yield pot
要使用它,首先创建watched_attempt
实例:
>>> watched_attempt = recipe()
>>> watched_attempt.next()
[]
调用.next()
是开始执行生成器所必需的。
返回值显示,我们的底池当前为空。
现在,按照食谱的期望执行一些操作:
>>> watched_attempt.send(("add", "water"))
['water']
>>> watched_attempt.send(("add", "salt"))
['water', 'salt']
>>> watched_attempt.send(("boil", "water"))
['water', 'salt']
>>> watched_attempt.send(("add", "pasta"))
['water', 'salt', 'pasta']
>>> watched_attempt.send(("decant", "water"))
['salt', 'pasta']
>>> watched_attempt.send(("serve"))
[]
如我们所见,锅终于空了。
万一有人不遵循食谱,那它就会失败(观看尝试煮东西的理想结果-只是知道我们在给出指示时没有给予足够的重视。
>>> watched_attempt = running.recipe()
>>> watched_attempt.next()
[]
>>> watched_attempt.send(("add", "water"))
['water']
>>> watched_attempt.send(("add", "pasta"))
---------------------------------------------------------------------------
AssertionError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-21-facdf014fe8e> in <module>()
----> 1 watched_attempt.send(("add", "pasta"))
/home/javl/sandbox/stack/send/running.py in recipe()
29
30 action = yield pot
---> 31 assert action == ("add", "salt")
32 pot.append(action[1])
33
AssertionError:
注意,
- 有预期步骤的线性顺序
- 步骤可能有所不同(有些正在移除,有些正在添加到锅中)
- 我们设法通过函数/生成器来完成所有这些操作-无需使用复杂的类或类似的结构。
运行总计
我们可以使用生成器来跟踪发送给它的值的运行总计。
每当我们添加一个数字时,都会返回输入计数和总和(对于将先前的输入发送到该时刻有效)。
from collections import namedtuple
RunningTotal = namedtuple("RunningTotal", ["n", "total"])
def runningtotals(n=0, total=0):
while True:
delta = yield RunningTotal(n, total)
if delta:
n += 1
total += delta
if __name__ == "__main__":
nums = [9, 8, None, 3, 4, 2, 1]
bookeeper = runningtotals()
print bookeeper.next()
for num in nums:
print num, bookeeper.send(num)
输出如下:
RunningTotal(n=0, total=0)
9 RunningTotal(n=1, total=9)
8 RunningTotal(n=2, total=17)
None RunningTotal(n=2, total=17)
3 RunningTotal(n=3, total=20)
4 RunningTotal(n=4, total=24)
2 RunningTotal(n=5, total=26)
1 RunningTotal(n=6, total=27)
回答 4
该send()
方法控制yield表达式左侧的值。
为了了解yield的不同以及它保持什么值,我们首先快速刷新评估python代码的顺序。
Python从左到右计算表达式。请注意,在评估分配时,右侧的评估先于左侧。
因此,a = b
首先评估右侧的表达式。
如下所示,a[p('left')] = p('right')
首先评估了右侧。
>>> def p(side):
... print(side)
... return 0
...
>>> a[p('left')] = p('right')
right
left
>>>
>>>
>>> [p('left'), p('right')]
left
right
[0, 0]
yield的作用是什么?yield,暂停函数的执行并返回到调用方,并在暂停之前停止的地方恢复执行。
究竟在哪里暂停执行?您可能已经猜到了…… 执行被挂在yield表达式的左侧和右侧之间。因此new_val = yield old_val
,执行将在=
符号处停止,右侧的值(在挂起之前,并且也是返回给调用方的值)可能与左侧的值(在恢复后分配的值)有所不同执行)。
yield
产生2个值,一个在右边,另一个在左边。
如何控制收益率表达式左侧的值?通过该.send()
方法。
恢复后的yield表达式的值取决于恢复执行的方法。如果
__next__()
使用if (通常通过for或next()
内置),则结果为None。否则,如果send()
使用,则结果将是传递给该方法的值。
回答 5
回答 6
“屈服”一词有两个含义:生产某种东西(例如,生产玉米),以及停下来让某人/其他东西继续(例如,汽车向行人屈服)。两种定义都适用于Python的yield
关键字;生成器函数之所以与众不同,是与常规函数不同的是,可以将值“返回”给调用方,而只是暂停而不终止生成器函数。
最简单的将生成器想象为双向管道的一端,该管道的一端为“左”,另一端为“右”。该管道是在生成器本身与生成器函数的主体之间发送值的媒介。管道的每一端都有两个操作:push
,它发送一个值并阻塞直到管道的另一端提取该值,并且什么都不返回;和pull
,它会阻塞直到管道的另一端推送一个值,然后返回推送的值。在运行时,执行在管道任一侧的上下文之间来回跳动-每一侧都运行,直到将值发送到另一侧为止,此时它停止,让另一侧运行,并等待返回,这时另一边停止并继续。换句话说,管道的每个端部从接收值的那一刻到发送值的那一刻都在运行。
管道在功能上是对称的,但是-按照惯例,我在这个答案中定义-左端仅在生成器函数的主体内可用,并且可以通过yield
关键字访问,而右端是生成器,并且可以通过生成器的send
功能。作为单数接口到它们各自的管道的端部,yield
并send
从它们的管的端部,它们既各推拉值/:完成双重任务yield
推向右和拉动而向左send
则相反。这种双重职责是围绕诸如之类的语句语义混乱的症结所在x = yield y
。打破yield
并send
分为两个明确的推/拉措施将使它们的语义更加清晰:
- 假设
g
是生成器。g.send
通过管道的右端向左推一个值。 - 在
g
暂停的上下文中执行,允许生成器函数的主体运行。 - 推入的值
g.send
向左拉,yield
并在管道的左端接收。在中x = yield y
,x
分配给上拉值。 - 在生成器函数的主体内继续执行,直到
yield
到达包含下一行的行为止。 yield
通过管道的左端向右推动一个值,返回到g.send
。在中x = yield y
,y
通过管道向右推动。- 生成器函数的主体内的执行暂停,从而使外部示波器可以从其中断处继续执行。
g.send
恢复并提取值并将其返回给用户。- 当
g.send
一次调用,回到第1步。
虽然有周期性的,这个过程确实有一个开始:当g.send(None)
-这是什么next(g)
是短期的-首先被调用(这是非法通过其他的东西比None
在第一send
调用)。它可能会有一个结局:当yield
在生成器函数的主体中没有更多的语句要到达时。
您看到什么使该yield
语句(或更准确地说,生成器)如此特别吗?与measly return
关键字不同,yield
它可以将值传递给其调用方并从其调用方接收值,而无需终止其所驻留的功能!(当然,如果您确实希望终止函数或生成器,也可以使用return
关键字。)yield
遇到语句时,生成器函数只是暂停,然后在其左移的位置重新选择在发送另一个值时关闭。并且send
仅仅是从外部与生成器函数内部进行通信的接口。
如果我们真的要下来,只要我们可以打破这种推/拉/管类比,我们结束了下面的伪代码,真正开车回家的是,除了步骤1-5,yield
并且send
是相同的,双方硬币管:
right_end.push(None) # the first half of g.send; sending None is what starts a generator
right_end.pause()
left_end.start()
initial_value = left_end.pull()
if initial_value is not None: raise TypeError("can't send non-None value to a just-started generator")
left_end.do_stuff()
left_end.push(y) # the first half of yield
left_end.pause()
right_end.resume()
value1 = right_end.pull() # the second half of g.send
right_end.do_stuff()
right_end.push(value2) # the first half of g.send (again, but with a different value)
right_end.pause()
left_end.resume()
x = left_end.pull() # the second half of yield
goto 6
关键的转变是我们必须拆分x = yield y
并value1 = g.send(value2)
各自分成两个语句:left_end.push(y)
和x = left_end.pull()
; 和value1 = right_end.pull()
和right_end.push(value2)
。yield
关键字有两种特殊情况:x = yield
和yield y
。它们分别是x = yield None
和的语法糖_ = yield y # discarding value
。
有关通过管道发送值的精确顺序的特定详细信息,请参见下文。
接下来是上述的相当长的具体模型。首先,首先应注意,对于任何生成器g
,next(g)
都等效于g.send(None)
。考虑到这一点,我们只能专注于send
工作原理,而只谈论使用来推动生成器send
。
假设我们有
def f(y): # This is the "generator function" referenced above
while True:
x = yield y
y = x
g = f(1)
g.send(None) # yields 1
g.send(2) # yields 2
现在,对f
以下普通(非生成器)函数进行粗略的定义:
def f(y):
bidirectional_pipe = BidirectionalPipe()
left_end = bidirectional_pipe.left_end
right_end = bidirectional_pipe.right_end
def impl():
initial_value = left_end.pull()
if initial_value is not None:
raise TypeError(
"can't send non-None value to a just-started generator"
)
while True:
left_end.push(y)
x = left_end.pull()
y = x
def send(value):
right_end.push(value)
return right_end.pull()
right_end.send = send
# This isn't real Python; normally, returning exits the function. But
# pretend that it's possible to return a value from a function and then
# continue execution -- this is exactly the problem that generators were
# designed to solve!
return right_end
impl()
在以下转换中发生了以下情况f
:
- 我们已经将实现移到了嵌套函数中。
- 我们创建了一个双向管道,该管道
left_end
将由嵌套函数right_end
访问,并且将由外部范围返回和访问,这right_end
就是我们所知道的生成器对象。 - 在嵌套函数中,我们要做的第一件事是检查是否
left_end.pull()
为None
,在过程中消耗推入值。 - 在嵌套函数中,该语句
x = yield y
已替换为两行:left_end.push(y)
和x = left_end.pull()
。 - 我们已经为定义了
send
函数right_end
,这x = yield y
与在上一步中替换语句的两行相对应。
在这个幻想的世界中,函数可以在返回后继续运行,它g
被分配right_end
然后impl()
被调用。因此,在上面的示例中,如果我们逐行执行,将发生的情况大致如下:
left_end = bidirectional_pipe.left_end
right_end = bidirectional_pipe.right_end
y = 1 # from g = f(1)
# None pushed by first half of g.send(None)
right_end.push(None)
# The above push blocks, so the outer scope halts and lets `f` run until
# *it* blocks
# Receive the pushed value, None
initial_value = left_end.pull()
if initial_value is not None: # ok, `g` sent None
raise TypeError(
"can't send non-None value to a just-started generator"
)
left_end.push(y)
# The above line blocks, so `f` pauses and g.send picks up where it left off
# y, aka 1, is pulled by right_end and returned by `g.send(None)`
right_end.pull()
# Rinse and repeat
# 2 pushed by first half of g.send(2)
right_end.push(2)
# Once again the above blocks, so g.send (the outer scope) halts and `f` resumes
# Receive the pushed value, 2
x = left_end.pull()
y = x # y == x == 2
left_end.push(y)
# The above line blocks, so `f` pauses and g.send(2) picks up where it left off
# y, aka 2, is pulled by right_end and returned to the outer scope
right_end.pull()
x = left_end.pull()
# blocks until the next call to g.send
这正好映射到上面的16步伪代码。
还有其他一些细节,例如错误的传播方式以及到达发生器末端(管道已关闭)时会发生什么,但这应该清楚使用基本控制流的工作send
方式。
使用这些相同的删除规则,让我们看两个特殊情况:
def f1(x):
while True:
x = yield x
def f2(): # No parameter
while True:
x = yield x
在大多数情况下,它们与的解糖方式相同f
,唯一的区别是yield
语句的转换方式:
def f1(x):
# ... set up pipe
def impl():
# ... check that initial sent value is None
while True:
left_end.push(x)
x = left_end.pull()
# ... set up right_end
def f2():
# ... set up pipe
def impl():
# ... check that initial sent value is None
while True:
left_end.push(x)
x = left_end.pull()
# ... set up right_end
首先,传递给的值首先f1
被推送(屈服),然后所有被拉(发送)的值都被推回(屈服)。在第二个中,x
第一次到达时尚无值(尚未)push
,因此UnboundLocalError
引发。
回答 7
这些也让我感到困惑。这是我尝试设置生成器的一个示例,该生成器以交替的顺序产生(屈服,接受,屈服,接受)。
def echo_sound():
thing_to_say = '<Sound of wind on cliffs>'
while True:
thing_to_say = (yield thing_to_say)
thing_to_say = '...'.join([thing_to_say]+[thing_to_say[-6:]]*2)
yield None # This is the return value of send.
gen = echo_sound()
print 'You are lost in the wilderness, calling for help.'
print '------'
in_message = gen.next()
print 'You hear: "{}"'.format(in_message)
out_message = 'Hello!'
print 'You yell "{}"'.format(out_message)
gen.send(out_message)
print '------'
in_message = gen.next()
print 'You hear: "{}"'.format(in_message)
out_message = 'Is anybody out there?'
print 'You yell "{}"'.format(out_message)
gen.send(out_message)
print '------'
in_message = gen.next()
print 'You hear: "{}"'.format(in_message)
out_message = 'Help!'
print 'You yell "{}"'.format(out_message)
gen.send(out_message)
输出为:
You are lost in the wilderness, calling for help.
------
You hear: "<Sound of wind on cliffs>"
You yell "Hello!"
------
You hear: "Hello!...Hello!...Hello!"
You yell "Is anybody out there?"
------
You hear: "Is anybody out there?...there?...there?"
You yell "Help!"