Python函数生成器原理及使用详解

这篇文章主要介绍了Python函数生成器原理及使用详解,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下

1.python函数运行原理

 import inspect frame = None def foo(): bar() def bar(): global frame frame = inspect.currentframe() pass # python解释器 python.exe 会用一个叫做PyEval_EvalFrameEx(c语言函数)去执行foo函数,首先会创建一个栈帧(stack frame), """ python在运行前会编译成字节码对象 当foo调用bar函数进,又会创建一个栈帧, 关键是所有的栈帧都是分配在堆内存, 堆内存有个特点,不手动释放,就会一直存在 这就决定了栈帧可以独立于调用者存在. """ # import dis # print(dis.dis(foo)) # 查看foo函数的字节码 foo() #先调用一下foo函数 ,这个frame就有值. print(frame.f_code.co_name) # bar  查看这个栈帧, bar 所以还是可以拿到bar的栈帧,然后就可以调用bar函数 caller_frame = frame.f_back # 当前frame栈帧的调用者的栈帧 print(caller_frame.f_code.co_name) # foo , 也可以拿到bar函数的栈帧

python中函数的调用就是创建栈帧的过程,而这些创建的栈帧都是存放在堆上面,不释放就永久存在,所以我们拿到每个函数对应的栈帧,就可以调用这个函数.

java就不行了,函数执行完毕,直接弹栈完蛋.

2.生成器执行原理

测试代码

 def gen_fun(): yield 1 name = 'admin' yield 2 gender = 'male' return 3

看看测试代码对应的字节码文件

 0 LOAD_CONST        1 (1) YIELD_VALUE POP_TOP 6 LOAD_CONST        2 ('admin') STORE_FAST        0 (name) 10 LOAD_CONST        3 (2) YIELD_VALUE POP_TOP 16 LOAD_CONST        4 ('male') STORE_FAST        1 (gender) 20 LOAD_CONST        5 (3) RETURN_VALUE None

测试gi_frame

 # 在没有执行生成器时 print(gen.gi_frame.f_lasti) # -1 ,在没有调用next方法迭代时,f_lasti 等于-1, 表示还没开始呢 print(gen.gi_frame.f_locals) # {} # 执行第一行 next(gen) print(gen.gi_frame.f_lasti) # 2  # 执行一行next后,代码停在了第二行,看上面字节码文件 print(gen.gi_frame.f_locals) # {} # 再执行一次 next(gen) print(gen.gi_frame.f_lasti) # 12 # 又执行一次next之后,程序停在了12行 print(gen.gi_frame.f_locals) # {'name': 'admin'}

由上面的测试代码可以知道,在生成器的gi_frame对象中维护着两个重要的属性f_lasti和f_locals.

f_lasti记录着当前代码运行到哪一行了(注意这里的那一行是指编译之后的字节码文件)

f_locals维护着当前生成器中的属性字段

有了这两个属性,生成器就知道下一次next从哪儿开始执行了....