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Python生成器(send,close,throw)方法详解

Python生成器》一节中,详细介绍了如何创建一个生成器,以及生成器的基础用法。本节将在其基础上,继续讲解和生成器有关的一些方法。

Python生成器send()方法

我们知道,通过调用 next() 或者 __next__() 方法,可以实现从外界控制生成器的执行。除此之外,通过 send() 方法,还可以向生成器中传值。

值得一提的是,send() 方法可带一个参数,也可以不带任何参数(用 None 表示)。其中,当使用不带参数的 send() 方法时,它和 next() 函数的功能完全相同。例如:
def intNum():
    print("开始执行")
    for i in range(5):
        yield i
        print("继续执行")
num = intNum()
print(num.send(None))
print(num.send(None))
程序执行结果为:

开始执行
0
继续执行
1

注意,虽然 send(None) 的功能是 next() 完全相同,但更推荐使用 next(),不推荐使用 send(None)。

这里重点讲解一些带参数的 send(value) 的用法,其具备 next() 函数的部分功能,即将暂停在 yield 语句出的程序继续执行,但与此同时,该函数还会将 value 值作为 yield 语句返回值赋值给接收者。

注意,带参数的 send(value) 无法启动执行生成器函数。也就是说,程序中第一次使用生成器调用 next() 或者 send() 函数时,不能使用带参数的 send() 函数。

举个例子:
def foo():
    bar_a = yield "hello"
    bar_b = yield bar_a
    yield bar_b

f = foo()
print(f.send(None))
print(f.send("C语言中文网"))
print(f.send("http://c.biancheng.net"))
分析一下此程序的执行流程:
1) 首先,构建生成器函数,并利用器创建生成器(对象)f 。

2) 使用生成器 f 调用无参的 send() 函数,其功能和 next() 函数完全相同,因此开始执行生成器函数,即执行到第一个 yield "hello" 语句,该语句会返回 "hello" 字符串,然后程序停止到此处(注意,此时还未执行对 bar_a 的赋值操作)。

3) 下面开始使用生成器 f 调用有参的 send() 函数,首先它会将暂停的程序开启,同时还会将其参数“C语言中文网”赋值给当前 yield 语句的接收者,也就是 bar_a 变量。程序一直执行完 yield bar_a 再次暂停,因此会输出“C语言中文网”。

4) 最后依旧是调用有参的 send() 函数,同样它会启动餐厅的程序,同时将参数“http://c.biancheng.net”传给 bar_b,然后执行完 yield bar_b 后(输出 http://c.biancheng.net),程序执行再次暂停。

因此,该程序的执行结果为:

hello
C语言中文网
http://c.biancheng.net

Python生成器close()方法

当程序在生成器函数中遇到 yield 语句暂停运行时,此时如果调用 close() 方法,会阻止生成器函数继续执行,该函数会在程序停止运行的位置抛出 GeneratorExit 异常。

举个例子:
def foo():
    try:
        yield 1
    except GeneratorExit:
        print('捕获到 GeneratorExit')
f = foo()
print(next(f))
f.close()
程序执行结果为:

1
捕获到 GeneratorExit


注意,虽然通过捕获 GeneratorExit 异常,可以继续执行生成器函数中剩余的代码,带这部分代码中不能再包含 yield 语句,否则程序会抛出 RuntimeError 异常。例如:
def foo():
    try:
        yield 1
    except GeneratorExit:
        print('捕获到 GeneratorExit')
        yield 2 #抛出 RuntimeError 异常

f = foo()
print(next(f))
f.close()
程序执行结果为:

1
捕获到 GeneratorExit Traceback (most recent call last):
  File "D:\python3.6\1.py", line 10, in <module>
    f.close()
RuntimeError: generator ignored GeneratorExit


另外,生成器函数一旦使用 close() 函数停止运行,后续将无法再调用 next() 函数或者 __next__() 方法启动执行,否则会抛出 StopIteration 异常。例如:
def foo():
    yield "c.biancheng.net"
    print("生成器停止执行")

f = foo()
print(next(f)) #输出 "c.biancheng.net"
f.close()
next(f) #原本应输出"生成器停止执行"
程序执行结果为:

c.biancheng.net
Traceback (most recent call last):
  File "D:\python3.6\1.py", line 8, in <module>
    next(f) #原本应输出"生成器停止执行"
StopIteration

Python生成器throw()方法

生成器 throw() 方法的功能是,在生成器函数执行暂停处,抛出一个指定的异常,之后程序会继续执行生成器函数中后续的代码,直到遇到下一个 yield 语句。需要注意的是,如果到剩余代码执行完毕没有遇到下一个 yield 语句,则程序会抛出 StopIteration 异常。

举个例子:
def foo():
    try:
        yield 1
    except ValueError:
        print('捕获到 ValueError')

f = foo()
print(next(f))
f.throw(ValueError)
程序执行结果为:

1
捕获到 ValueError
Traceback (most recent call last):
  File "D:\python3.6\1.py", line 9, in <module>
    f.throw(ValueError)
StopIteration

显然,一开始生成器函数在 yield 1 处暂停执行,当执行 throw() 方法时,它会先抛出 ValueError 异常,然后继续执行后续代码找到下一个 yield 语句,该程序中由于后续不再有 yield 语句,因此程序执行到最后,会抛出一个 StopIteration 异常。

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