Question

我是Python和编程的新手。对于新程序员来说，生成器有点太复杂了。这是我在Python中关于生成器函数的理论：

任何函数都包含yield语句将返回生成器对象
生成器对象是包含状态的堆栈
每次调用.next方法时，Python都会提取函数的状态，当它找到另一个yield语句时，它会再次绑定状态并删除先前的状态：

示例：

 [ 
  [state1] # Stack contains states and states contain info about the function
  [state2] # State1 will be deleted when python finds the other yield? 
 ]

这当然可能就像地球上最愚蠢的理论一样，但请原谅我，我只是编码中的新词。

我的问题：

Python内部用于存储状态的内容是什么？
yield语句是否会向堆栈添加状态？
内部产生什么收益？我理解yield会创建一个生成器对象，但是，我想知道生成器对象包含什么使它们工作？它们只是一个堆栈/状态列表，我们使用.next方法提取每个状态，Python会自动调用具有索引状态的函数吗？

Answer 1

任何函数都包含一个yield语句将返回一个生成器对象

这是对的。包含yield的函数的返回值是生成器对象。生成器对象是一个迭代器，每次迭代都会从支持生成器的代码返回yield的值。

生成器对象是包含状态的堆栈

生成器对象包含指向当前执行帧的指针，以及用于维护生成器状态的一大堆其他内容。执行帧包含生成器中代码的调用堆栈。

每次调用.next方法时，Python都会提取函数的状态和当它找到另一个yield语句时，它将再次绑定状态删除先前状态

排序。当您致电next(gen_object)，Python evaluates the current execution frame：

时

gen_send_ex(PyGenObject *gen, PyObject *arg, int exc) {  // This is called when you call next(gen_object)
    PyFrameObject *f = gen->gi_frame;
    ...
    gen->gi_running = 1;
    result = PyEval_EvalFrameEx(f, exc);  // This evaluates the current frame
    gen->gi_running = 0;

PyEval_EvalFrame是最高级别的函数used to interpret Python bytecode：

PyObject * PyEval_EvalFrameEx（PyFrameObject * f，int throwflag）

这是Python解释的主要功能。它是   字面上2000行长。与之关联的代码对象   执行执行帧f，解释字节码并执行   根据需要打电话。附加的throwflag参数大多数可以是   忽略 - 如果为true，则会立即导致异常   抛出;这用于生成器对象的throw（）方法。

它知道当它在评估字节码时遇到yield时，应该return the value being yielded to the caller：

    TARGET(YIELD_VALUE) {
        retval = POP();
        f->f_stacktop = stack_pointer;
        why = WHY_YIELD;
        goto fast_yield;
    }

当你屈服时，帧的值堆栈的当前值被保持（通过f->f_stacktop = stack_pointer），这样我们可以在再次调用next时从中断的地方恢复。所有非生成函数在完成评估后将f_stacktop设置为NULL。因此，当您再次在生成器对象上调用next时，将再次调用PyEval_ExvalFrameEx，使用与之前相同的帧指针。指针的状态将与之前产生的状态完全相同，因此执行将从该点继续执行。本质上，帧的当前状态是“冻结的”。这在PEP that introduced generators：

中有所描述

如果遇到yield语句，则函数的状态为冻结，值[yielding]返回到.next（）呼叫者。 “冻结”是指所有本地国家都被保留，包括当前变量的当前绑定，指令指针和内部评估堆栈：足够的信息保存，以便下次调用.next（）时，函数可以完全如同yield语句只是另一个外部调用

以下是生成器对象维护的大部分状态（直接从其头文件中获取）：

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    /* The gi_ prefix is intended to remind of generator-iterator. */

    /* Note: gi_frame can be NULL if the generator is "finished" */
    struct _frame *gi_frame;

    /* True if generator is being executed. */
    char gi_running;

    /* The code object backing the generator */
    PyObject *gi_code;

    /* List of weak reference. */
    PyObject *gi_weakreflist;

    /* Name of the generator. */
    PyObject *gi_name;

    /* Qualified name of the generator. */
    PyObject *gi_qualname;
} PyGenObject;

gi_frame是指向当前执行帧的指针。

请注意，所有这些都是CPython特定于实现的。 PyPy / Jython的/等。很可能以完全不同的方式实施发电机。我鼓励您read through the source for generator objects了解有关CPython实施的更多信息。

生成器如何在python中工作

1 个答案: