python函数式编程学习之yield表达式形式详解

前言

yield的英文单词意思是生产，刚接触Python的时候感到非常困惑，一直没弄明白yield的用法。最近又重新学习了下，所以整理了下面这篇文章，供自己和大家学习参考，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

先来看一个例子

def foo():
 print("starting...")
 while True:
  res = yield
  print("res:",res)

g = foo()
next(g)

在上面的例子里，因为foo函数中有yield关键字，所以foo()函数的执行结果g是一个生成器，此时可以使用next(g)或者g.__next__()方法触发生成器的执行

程序的执行结果为

starting...

使用next(g)触发生成器的执行时，程序会按照正常的顺序从上向下执行，遇到yield，程序就会暂停

并把yield后面所接的值返回

打印next(g)的执行结果

def foo():
 print("starting...")
 while True:
  res = yield
  print("res:",res)

g = foo()
print(next(g))

程序执行结果

starting...
None

在上面的例子里，执行一次next(g)方法，程序暂停在yield那一行，此时再次调用next(g)，程序会从yield语句那一行继续向下运行

修改上面的代码，多调用几次next方法，并打印next方法的返回结果

def foo():
 print("starting...")
 while True:
  res = yield
  print("res:",res)
g = foo()
print(next(g))
print("*"*20)
print(next(g))

上面这段代码的执行结果为

starting...
None
********************
res: None
None

可以看到，程序确实按猜想的步骤运行，但是上面的程序也有一个很明显的缺点：那就是上面的代码没有任何的实际意义:res的值永远为None

在实际的开发中，使用yield表达式形式的目的是yield可以得到一个值，然后yield把这个值赋值给某个变量，这样才有实际意义

那应该怎么操作才能为res变量赋一个值呢？？那就是调用生成器自身的send方法

send方法可以触发一次生成器执行，同时还可以把send方法的参数传递给yield

修改上面的代码

def foo():
 print("starting...")
 while True:
  res = yield
  print("res:",res)
g = foo()
next(g)
print(g.send(5))

程序的执行结果为：

starting...
res: 5
None

来分析一下上面的代码的执行过程 ：

      1.程序开始执行以后，因为foo函数中有yield关键字，所以foo函数并不会真的执行，而是先得到一个生成器g.

      2.直到调用next方法，foo函数正式开始执行，先执行foo函数中的print方法，然后进入while循环

      3.程序遇到yield关键字，程序暂停，此时next(g)语句执行完成

      4.程序执行g.send(5)，程序会从yield关键字那一行继续向下运行，send会把5这个值传递给yield

      5.yield接收到send方法传递过来的值，然后由yield赋值给res变量

      6.由于send方法中包含next()方法，所以程序会继续向下运行执行print方法，然后再次进入while循环

      7.程序执行再次遇到yield关键字，yield会返回后面的值，由于yield后面没有接任何参数，所以yield会返回None,程序再次暂停，直到再次调用next方法或send方法

修改代码，多次调用send方法

def foo():
 print("starting...")
 while True:
  res = yield
  print("res:",res)
g = foo()
next(g)
print(g.send(5))
print("*"*20)
print(g.send(10))
print("#"*20)
print(g.send(15))

执行程序，得到如下结果

starting...
res: 5
None
********************
res: 10
None
####################
res: 15
None

可以看到，上面代码的执行过程如同上面的分析的执行过程一样运行

在上面的例子里，如果调用send方法时，传递的参数为None,得到的结果会是怎么样的呢？？

从上面的分析中，可以知道:

如果`g.send()`方法发送给yield关键字的参数为None,则yield关键字传递给res变量的值就为None
由于yield后面本来没有接任何值，所以yield返回的值默认也为None,所以程序执行结果会得到两个None

修改代码，验证上面的猜想

def foo():
 print("starting...")
 while True:
  res = yield
  print("res:",res)
g = foo()
next(g)
print("#"*20)
print(g.send(None))

查看程序的执行结果

starting...
####################
res: None
None

从程序的执行结果可以看出，如果调用生成器的send方法时，传递的参数为None,则程序执行的结果将会是两个None

使用yield表达式形式实现linux系统中的"grep -rl root /etc"命令

代码如下：

import os
def init(func):
 def wrapper(*args, **kwargs):
  g = func(*args, **kwargs)
  next(g)
  return g
 return wrapper
@init
def get_file_path(target):
 """
 get file abspath
 # 阶段一：递归找文件的绝对路径，把文件的完事路径发送给阶段二
 :param target:
 :return:
 """
 while True:
  start_path = yield
  g = os.walk(start_path)
  for parent_dir, _, files in g:
   for file in files:
    file_path = r"%s\%s" % (parent_dir, file)
    target.send(file_path)
@init
def opener(target):
 """
 get file obj
 # 阶段二：收到文件的完整路径，打开文件获取文件对象，把文件对象发送给阶段三
 :param target:
 :return:
 """
 while True:
  file_path = yield
  with open(file_path, encoding='utf-8') as f:
   target.send((file_path, f))
@init
def cat_file(target):
 """
 read file content
 # 阶段三：收到文件对象，for循环读取文件的每一行内容，把每一行内容发给阶段四
 :param target:
 :return:
 """
 while True:
  file_path, f = yield
  for line in f:
   file_content = target.send((file_path, line))
   if file_content:
    break
@init
def grep(target, pattern):
 """
 grep function
 # 阶段四：收到文件的一行内容，判断要查找的内容是否在这一行中，如果在，则把文件名发送给阶段五
 :param target:
 :param pattern:
 :return:
 """
 tag = False
 while True:
  file_path, line = yield tag
  tag = False
  if pattern in line:
   target.send(file_path)
   tag = True
@init
def printer():
 """
 print file name
 # 阶段五：收到文件名，打印结果
 :return:
 """
 while True:
  filename = yield
  print(filename)
path1 = "/root"   # 定义要搜索的路径
path2 = "/etc"   # 定义要搜索的路径
g = get_file_path(opener(cat_file(grep(printer(), "root"))))
print(g)
g.send(path1)
g.send(path2)

总结