带有 yield
的函数在 Python 中被称之为 generator(生成器),return
和yield
的形式和用法很相像,下面以Fibonacci数列来对比一下yield
和return
如何生成斐波那契數列
斐波那契(Fibonacci)数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:
def fab(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
print(b)
b = b+a
a = b-a
n = n + 1
执行 fab(5),我们可以得到如下输出:
![](https://img.haomeiwen.com/i11434751/ba6806661d2e3842.png)
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:
def fab(max):
n, a, b = 0, 0, 1
L = []
while n < max:
L.append(b)
b = b+a
a = b-a
n = n + 1
return L
可以使用如下方式打印出 fab 函数返回的 List:
![](https://img.haomeiwen.com/i11434751/d3d06439a9281493.png)
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。
class Fab(object):
def __init__(self, max):
self.max = max
self.n, self.a, self.b = 0, 0, 1
def __iter__(self):
return self
def next(self):
if self.n < self.max:
r = self.b
self.b = self.a + self.b
self.a = self.b - self.a
self.n = self.n + 1
return r
raise StopIteration()
Fab 类通过 next() 不断返回数列的下一个数,内存占用始终为常数:
![](https://img.haomeiwen.com/i11434751/249e3fcdf31bb9b5.png)
然而,使用 class 改写的这个版本,代码远远没有第一版的 fab 函数来得简洁。如果我们想要保持第一版 fab 函数的简洁性,同时又要获得 iterable 的效果,yield 就派上用场了:
def fab(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
# print b
b = b+a
a = b-a
n = n + 1
第四个版本的 fab 和第一版相比,仅仅把 print b 改为了 yield b,就在保持简洁性的同时获得了 iterable 的效果。
调用第四版的 fab 和第二版的 fab 完全一致:
![](https://img.haomeiwen.com/i11434751/2e5cc604382051d6.png)
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。
也可以手动调用 fab(5) 的 next() 方法(因为 fab(5) 是一个 generator 对象,该对象具有 next() 方法),这样我们就可以更清楚地看到 fab 的执行流程:
![](https://img.haomeiwen.com/i11434751/bcd0b221f7d3bbf2.png)
当函数执行结束时,generator 自动抛出 StopIteration 异常,表示迭代完成。在 for 循环里,无需处理 StopIteration 异常,循环会正常结束。
更多Fibnocci数列
def fib(x):
if(x==1 || x==2):
return 1
else:
return fib(x-1)+fib(x-2)
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
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