Thinking in yield
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时间：2015年06月08日
yield作为python的一个关键字，如果在函数体使用，那么这个调用这个函数返回一个“生成迭代器”(generator iterator)，当然在平时都称呼为“生成器”。xrange函数就是我们常见的调用后返回生成器（当然这个是已经经过包装的生成器），xrange与range的区别是什么？常见的回答当然是：xrange省内存，在遍历的时候需要的时候才会生成所需要的时，而不像range，首先把所有的值都生成好保存在一个list中。恩，这的确是他们的最表面的区别。
为了更深入的了解生成器，还是先介绍下生成器有的特性和特点吧：
- 可以迭代（恩，这个特性是废话，从名字都可以看出来，但是这的确是生成器最基本的一个特性）
- 通过调用next函数或者send函数（其实next() = send(None) ），会执行到yield语句，就会被冻结，冻结后就返回它的caller；直至调用下次send函数从上次冻结点接着执行
- 当生成器对象引用计数为0被回收时，如果发现生成器对象仍然被冻结，就会调用close函数，close函数的作用就是抛出一个GeneratorExit的异常
- 生成器只能被迭代一次（有点惊讶？我看源码的时候，发现这个的时候也有点）
那generator是如何实现的呢？看了源码其实很简单，在初始化一个生成器对象，都需要一个参数: PyFrameObject * f。这个f就是生成器函数的栈帧，当函数被冻结时，记录这个栈帧的栈点stacktop 以及虚拟机字节码位置f_lasti。下次执行的时候直接从这个字节码位置和栈点执行。一切很简单吧！
一切谜底都要从python源码Python/ceval.c中的PyEval_EvalFrameEx开始，初始化代码：
- /* An explanation is in order for the next line.
- f->f_lasti now refers to the index of the last instruction
- executed. You might think this was obvious from the name, but
- this wasn't always true before 2.3! PyFrame_New now sets
- f->f_lasti to -1 (i.e. the index *before* the first instruction)
- and YIELD_VALUE doesn't fiddle with f_lasti any more. So this
- does work. Promise. */
- next_instr = first_instr + f->f_lasti + 1;
- stack_pointer = f->f_stacktop;
- assert(stack_pointer != NULL);
- f->f_stacktop = NULL;
- /* remains NULL unless yield suspends frame */
那yield或者说生成器都有哪些应用呢：
- 生成迭代器(靠，又是废话)
- 与with_statement结合使用
- 著名的”Trampoline in python”
- 轻量级任务
- 其他……
Resouces & References:
- The yield statement
- Coroutines via Enhanced Generators
- The with statement
- Tramoplining in python(这个地方请看评论，我觉得评论比文章更为精彩)
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