Question

我编写了以下python函数：

import numpy

def primes_iterable():
    """Iterable giving the primes"""
    # The lowest primes
    primes = [2,3,5]
    for p in primes:
        yield p
    for n in potential_primes():
        m = int(numpy.sqrt(n))
        check = True
        for p in primes:
            if p > m:
                break
            if n%p == 0:
                check = False
        if check:
            primes.append(n)
            yield n

def potential_primes():
    """Iterable starting at 7 and giving back the non-multiples of 2,3,5"""
    yield 7
    n = 7
    gaps = [4,2,4,2,4,6,2,6]
    while 1:
        for g in gaps:
            n += g
            yield n

如您所见，这两个函数都没有return语句。假设我要写这样的东西：

for p in primes_iterable():
    if p > 1000:
        break
    print p

达到break语句时，内存级别会发生什么？如果我理解正确，调用primes_iterable()会使函数启动，直到下一个yield，然后暂停直到再次需要它。当达到break语句时，函数实例是否关闭，或者它是否继续存在于背景中，完全没用？

Answer 1

您的函数primes_iterable是一个生成器函数。当你调用它时，没有任何事情立即发生（除了它返回一个生成器对象）。只有在调用next时，它才会运行到下一个yield。

调用生成器函数时，会得到一个可迭代的生成器对象。如果您在for循环中执行此操作，则循环将在生成器运行时保留对生成器对象的引用。如果您break离开循环，则释放该引用并且可以对生成器对象进行垃圾回收。

但是当清理生成器对象时，生成器函数中运行的代码会发生什么？它被暂停的GeneratorStop引发的yield异常中断了。如果需要，您可以让您的生成器功能捕获此异常，但除了清理资源和退出之外，您无法执行任何有用的操作。这通常使用try / finally对，而不是except语句。

以下是一些演示行为的示例代码：

def gen():
    print("starting")
    try:
        while 1:
            yield "foo"
    except GeneratorExit:
        print("caught GeneratorExit")
        raise
    finally:
        print("cleaning up")

这是一个示例运行：

>>> for i, s in enumerate(gen()):
    print(s)
    if i >= 3:
        break

starting
foo
foo
foo
foo
caught GeneratorExit
cleaning up

Answer 2

当您从break循环for时，没有任何引用留给生成器，因此它最终将被垃圾收集...
为了清楚起见，调用primes_iterable()创建了一个生成器。在生成器上调用next()将控制权传递给生成器，它将一直运行到yield。 for隐式调用next()每个循环。

考虑一下：

prime = primes_iterable()
print(next(prime))    # 2
for p in prime:
    if p > 1000:
        break
    print(p)          # 3, 5, 7, ...

现在你仍然有一个名为prime的生成器的引用，所以你总能得到下一个素数：

print(next(prime))    # 1013

Answer 3

primes_iterable()会返回迭代器。这是一个在您调用next时会吐出新值的对象。这就是幕后for循环的作用。试试这个：

it = primes_iterable()
print(next(it))
print(next(it))

需要注意的是，it并非永远不会在幕后运行，它只是运行得足以在您提出要求时吐出新值。它会保留其数据，以便随时可以重新开始运行，但您无法访问该数据。

现在，在您的代码中，

for p in primes_iterable():

如上所述primes_iterable已被调用并且返回了迭代器，尽管在这种情况下迭代器没有名称（即它没有绑定到变量）。对于循环的每个步骤，p将被赋值给迭代器的next。

    if p > 1000:
        break

现在我们分解并且for循环停止在迭代器上运行next。 Nothing不再引用迭代器（您可以通过调用dir()来检查它，它会显示全局命名空间中定义的所有内容）。

因此，经过一段时间后，Python释放了迭代器占用的内存。这称为垃圾收集。它也会发生什么，例如，您在解释器中键入[1,2,3]但不将其绑定到变量名称。它被创建但随后被有效删除以释放空间，因为它毫无意义。

您可以（并且应该）在此处阅读有关迭代器的更多信息：

https://docs.python.org/3/tutorial/classes.html#iterators

使用“无限”迭代关闭循环时会发生什么？

3 个答案: