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深入探秘Python生成器：揭开神秘的面纱

news 2025/8/11 1:18:47

一、问题起源：

想象一下，您掌握了一种魔法，在代码世界里，您可以轻松呼唤出一个整数。然而，事情并不总是看起来那样简单。在Python的奇妙王国中，我遇到了一个有趣的谜题：

def tst():try:print('hello world')return 1except:yield 2
print(tst())
type(tst())

表面上，这段代码看起来像是在进行一个简单的问候和返回神秘数字1的仪式。但是，执行后，却揭晓了一个出乎意料的结果：

<generator object tst at 0x00000255F7E039F0>
generator

这个不是预期中的整数！而是一种被称为生成器的强大生物。那么，这是如何发生的呢？

二、魔法解密：为何它是生成器？

一段代码的命运，在Python领域里，是由它出生（定义）的时刻就注定了。就像预言中说的，函数的行为被它的定义方式固定下来，而非仅仅由它实际运行时的动作决定。
Python中的先知们（编译器），在瞥见函数的定义时，会使用他们的预言之眼（分析功能），寻找隐藏于代码深处的yield这个关键词符。发现了yield，哪怕它藏在一条不曾通往的冷僻小径上（逻辑上不可达的代码块），编译器也会宣告：这是一个生成器！
一个神秘的转变：即使您期待着回报（返回值），由于yield的存在，被选中的函数会呈现出生成器的身姿，并赋予它按需迭代、暂停和恢复的能力。
这是因为 Python 的函数定义的语义决定了在编译函数的时候解释器会如何处理它。
在 Python 中，函数如何行为取决于函数的定义而不仅仅是实际运行时的行为。当 Python 的编译器遇到一个函数定义时，它会检查函数体内的语句。如果它发现了 yield 关键字，不管这个 yield 是否在逻辑上可达（即不管它是否在 try 块还是 except 块，或者它是否在某个条件判断很少为真的代码分支中），它都会将这个函数标记为生成器函数。
这意味着一旦函数体中出现 yield，Python 就会创建生成器对象而不是直接执行函数体并返回单一的结果。

三、神秘仪式：为何print未被宣读？

这个生成器仪式的初次召唤（首次调用函数）并不意味着立即展现魔法（执行函数体内的代码），而是颁发一个神秘的标记（生成器对象）。这个标记，好像是一个尚未开启的宝箱，装载着即将展开的奇妙冒险。
迭代这个标记（调用生成器对象的next()方法），就像翻开宝箱的锁，魔法（函数体的代码）才会启动，直到遇到第一个yield魔法符（表达式）为止。
想要领略这段冒险，就请看以下的仪式演示：

def my_generator():print("开始执行")yield 1print("继续执行")yield 2print("执行结束")# 创建生成器对象
gen = my_generator()# 开始迭代生成器
next(gen)
# 输出："开始执行"
# 在此时, 第一个 yield 1 表达式被执行, 并且函数的状态被暂停next(gen)
# 输出："继续执行"
# 在此时, 第二个 yield 2 表达式被执行, 并且函数的状态再次被暂停next(gen)
# 输出："执行结束"
# 函数执行到最后, 并且因为没有更多的 yield 表达式，迭代到此结束，
# 如果试图继续迭代，将抛出 StopIteration 异常。