列表推导和生成器表达式中的yield

时间:2015-08-21 12:05:06

标签: python generator list-comprehension yield generator-expression

以下行为对我来说似乎是违反直觉的(Python 3.4):

>>> [(yield i) for i in range(3)]
<generator object <listcomp> at 0x0245C148>
>>> list([(yield i) for i in range(3)])
[0, 1, 2]
>>> list((yield i) for i in range(3))
[0, None, 1, None, 2, None]

最后一行的中间值实际上并不总是None,它们是我们send进入生成器的任何东西,相当于(我猜)到下面的生成器:

def f():
   for i in range(3):
      yield (yield i)

令我觉得这三条线路都很有趣。 Reference表示yield仅允许在函数定义中使用(尽管我可能读错了和/或它可能只是从旧版本中复制过来)。前两行在Python 2.7中生成SyntaxError,但第三行不生成。{/ p>

此外,它似乎很奇怪

  • 列表推导返回生成器而不是列表
  • 并且生成器表达式转换为列表,相应的列表推导包含不同的值。

有人可以提供更多信息吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:63)

  

注意:这是CPython在comprehensions和生成器表达式中处理yield的错误,在Python 3.8中修复,在Python 3.7中有弃用警告。请参阅Python bug reportPython 3.7Python 3.8新增条目。

生成器表达式,set和dict comprehensions被编译为(generator)函数对象。在Python 3中,列表推导得到了相同的处理;从本质上讲,它们都是一个新的嵌套范围。

如果您尝试反汇编生成器表达式,可以看到这个:

>>> dis.dis(compile("(i for i in range(3))", '', 'exec'))
  1           0 LOAD_CONST               0 (<code object <genexpr> at 0x10f7530c0, file "", line 1>)
              3 LOAD_CONST               1 ('<genexpr>')
              6 MAKE_FUNCTION            0
              9 LOAD_NAME                0 (range)
             12 LOAD_CONST               2 (3)
             15 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair)
             18 GET_ITER
             19 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair)
             22 POP_TOP
             23 LOAD_CONST               3 (None)
             26 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(compile("(i for i in range(3))", '', 'exec').co_consts[0])
  1           0 LOAD_FAST                0 (.0)
        >>    3 FOR_ITER                11 (to 17)
              6 STORE_FAST               1 (i)
              9 LOAD_FAST                1 (i)
             12 YIELD_VALUE
             13 POP_TOP
             14 JUMP_ABSOLUTE            3
        >>   17 LOAD_CONST               0 (None)
             20 RETURN_VALUE

以上显示生成器表达式被编译为代码对象,作为函数加载(MAKE_FUNCTION从代码对象创建函数对象)。 .co_consts[0]引用让我们看到为表达式生成的代码对象,它就像生成器函数一样使用YIELD_VALUE

因此,yield表达式在该上下文中起作用,因为编译器将它们视为伪装函数。

这是一个错误; yield在这些表达中没有位置。 Python 3.7之前的Python 语法允许它(这就是代码可编译的原因),但yield expression specification表明在这里使用yield不应该实际工作:

  

yield表达式仅在定义生成器函数时使用,因此只能在函数定义的主体中使用。

这已被确认为issue 10544中的错误。该错误的解决方案是使用yieldyield from raise a SyntaxError in Python 3.8;在Python 3.7 it raises a DeprecationWarning中,以确保代码停止使用此构造。如果您使用-3 command line switch启用Python 3兼容性警告,您将在Python 2.7.15及更高版本中看到相同的警告。

3.7.0b1警告看起来像这样;将警告转换为错误会给你一个SyntaxError例外,就像你在3.8中那样:

>>> [(yield i) for i in range(3)]
<stdin>:1: DeprecationWarning: 'yield' inside list comprehension
<generator object <listcomp> at 0x1092ec7c8>
>>> import warnings
>>> warnings.simplefilter('error')
>>> [(yield i) for i in range(3)]
  File "<stdin>", line 1
SyntaxError: 'yield' inside list comprehension

列表推导中的yield与生成器表达式中的yield之间的差异源于这两个表达式的实现方式的差异。在Python 3中,列表推导使用LIST_APPEND调用将堆栈的顶部添加到正在构建的列表中,而生成器表达式则生成该值。添加(yield <expr>)只会将另一个YIELD_VALUE操作码添加到:

>>> dis.dis(compile("[(yield i) for i in range(3)]", '', 'exec').co_consts[0])
  1           0 BUILD_LIST               0
              3 LOAD_FAST                0 (.0)
        >>    6 FOR_ITER                13 (to 22)
              9 STORE_FAST               1 (i)
             12 LOAD_FAST                1 (i)
             15 YIELD_VALUE
             16 LIST_APPEND              2
             19 JUMP_ABSOLUTE            6
        >>   22 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(compile("((yield i) for i in range(3))", '', 'exec').co_consts[0])
  1           0 LOAD_FAST                0 (.0)
        >>    3 FOR_ITER                12 (to 18)
              6 STORE_FAST               1 (i)
              9 LOAD_FAST                1 (i)
             12 YIELD_VALUE
             13 YIELD_VALUE
             14 POP_TOP
             15 JUMP_ABSOLUTE            3
        >>   18 LOAD_CONST               0 (None)
             21 RETURN_VALUE

字节码索引15和12处的YIELD_VALUE操作码分别是额外的,巢中的杜鹃。因此,对于list-comprehension-turned-generator,每次产生堆栈顶部的产量为1(用yield返回值替换堆栈的顶部),对于生成器表达式变量,产生顶部堆栈(整数)然后再次生成 ,但现在堆栈包含yield的返回值,第二次得到None

对于列表推导,仍会返回预期的list对象输出,但Python 3将其视为生成器,因此返回值将作为{{1}附加到StopIteration exception。 } attribute:

value

这些>>> from itertools import islice >>> listgen = [(yield i) for i in range(3)] >>> list(islice(listgen, 3)) # avoid exhausting the generator [0, 1, 2] >>> try: ... next(listgen) ... except StopIteration as si: ... print(si.value) ... [None, None, None] 个对象是None表达式的返回值。

再次重申这一点;同样的问题也适用于Python 2和Python 3中的字典和集合理解;在Python 2中,yield返回值仍会添加到预期的字典或集合对象中,并且返回值将被生成&#39;最后而不是附加到yield例外:

StopIteration