Python生成器

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提问于 2025-04-16 22:51

def countDown(i):
    if i<> 0:
        For j in countDown( i - 1 ):
            yield j
        yield i                 
if __name__ == '__main__':

    for k in countDown(5):
        print k
        if k == 6 : break

在调试这段代码时，执行的流程和我预想的有点不同。

我的预想是：在countDown函数中的“for”循环会递归调用这个函数：countDown(4)、countDown(3)、countDown(2)、countDown(1)和countDown(0)。到这时，如果if条件不满足，就会开始“返回阶段”，执行Yield j。这会把控制权返回到“主”函数中的for循环。

接下来，这个for循环又会调用countDown(5)，从上一个Yield停止的地方开始 - Yield j。这会执行for ... countdown(i-1)循环，并调用countDown(4)、countDown(3)、countDown(2)... countDown(0)。然后“返回阶段”开始，并触及第一个Yield j（此时j已经在第一次循环中增加了）。这会把控制权返回到“主”函数中的for循环。

在调试中，我发现了以下几点：

1) 一旦在递归结束时if i<>0失败，似乎会执行Yield i。然后它似乎会弹出栈中的每个countDown，控制权才会返回到for k ... main。

2) 在第二次迭代中，for k in g，栈进入返回阶段 - 栈顶到底部是countDown(1)、countDown(2)、countDown(3)、countDown(4)，然后开始“返回阶段”。在这个阶段，j的值是'1'。那么，为什么在开始返回阶段之前不去countDown(0)那里i=1呢？

有没有人能解释一下这个是如何工作的 - 递归和生成器函数的结合？抱歉发了这么长的帖子 - 没有其他方式来解释。

谢谢大家的回复。

到目前为止我的理解：

1) for k in countDown(5)的第一次迭代：

函数指令

======== ===========
countdown(5) for j in countDown(4)

countdown(4) for j in countDown(3)

countDown(3) for j in countDown(2)

countDown(2) for j in countDown(1)

countDown(1) for j in countDown(0)

countDown(0) 如果条件失败，返回空值

返回阶段

countdown(5) for j in countDown(4)

countdown(4) for j in countDown(3)

countDown(3) for j in countDown(2)

countDown(2) for j in countDown(1)

CountDown(1) for j in countDown(0)= 空值 - 因为countDown(0)返回空值（因为if条件失败），j没有值，因此yield j 不会被执行（Yield j在for循环内）。但是，Yield i会被执行，这里i是1。所以countdown(1) 返回1给上一个递归。

b) countdown(5) for j in countDown(4)

countdown(4) for j in countDown(3)

countDown(3) for j in countDown(2)= 1。 j的值现在是'1'。所以，for j in countdown(1)成立。因此，执行Yield j = 1。结果countDown(2)返回1，这就是j被赋值为i的地方。

c) countdown(5) for j in countDown(4)

countdown(4) for j in countDown(3)

countDown(3) for j in countDown(2)= 1 j的值现在是'1'。所以，for j in countdown(2)成立。因此，执行Yield j = 1。结果countDown(3)返回1

...

e) Countdown(5) for j in countDown(4) = 1 countDown(4)返回的值是1。所以，j是1。因此，for j in countDown(4) 被执行。

               The next statement Yield j  within the For statement gets exceuted.
                it returns 1.

for k in countDown(5)，k将得到1。这将被打印出来。

2)现在进入for k in countDown(5)的第二次迭代

递归“入口”

=================

countdown(5) for j in CountDown(4) 其中j = 1（Yield j是最后执行的语句）

countdown(4) for j in CountDown(3) 其中j = 1

countDown(3) for j in CountDown(2) 其中j = 1

countdown(2) for j in CountDown(1) 其中j = 1

countdown(1) 执行Yield i，因为在上一次迭代中，步骤a) yield是最后执行的语句

递归返回

a) countdown(5) for j in CountDown(4) 其中j = 1（Yield j是最后执行的语句）

countdown(4) for j in CountDown(3) 其中j = 1

countDown(3) for j in CountDown(2) 其中j = 1

countdown(2) for j in CountDown(1) 其中j = 1 Countdown(1) 返回值为1，j已经有值1，所以，执行下一步，即yield i，其中i = 2。 countDown(2)返回yield i = 2

b) countdown(5) for j in CountDown(4) 其中j = 1（Yield j是最后执行的语句）

countdown(4) for j in CountDown(3) 其中j = 1

countDown(3) for j in CountDown(2)
因为countDown(2)返回2，j得到这个新值j = 2， yield j被执行。

c) countdown(5) for j in CountDown(4) 其中j = 1（Yield j是最后执行的语句）

countdown(4) for j in CountDown(3) 其中j = 1 因为countdown(3)返回的值是2，如b)所示，j的新值是2。

...

e) countdown(5) for j in CountDown(4) j变成2。

生成器函数调用递归调试迭代 yield 控制权栈

3 个回答

谢谢大家的回复。

经过进一步调试：

1) 第一次循环 - 对于 k 在 countDown(5) 中：

递归进入阶段

函数指令

======== ===========
countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中

countDown(3) 对于 j 在 countDown(2) 中

countDown(2) 对于 j 在 countDown(1) 中

countDown(1) 对于 j 在 countDown(0) 中

countDown(0) 如果条件不满足，什么都不返回

递归返回阶段

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中

countDown(3) 对于 j 在 countDown(2) 中

countDown(2) 对于 j 在 countDown(1) 中

CountDown(1) 对于 j 在 countDown(0) 中 = 什么都没有 - 因为 countDown(0) 不返回任何值（因为条件不满足），所以 j 也没有值，因此 yield j 不会被执行（Yield j 在 For 循环内）。但是，Yield i 会被执行，这里的 i 是 1。所以 countdown(1) 返回 1 给上一个递归。

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中

countDown(3) 对于 j 在 countDown(2) 中 = 1。现在 j 的值是 '1'。所以，countdown(1) 中的 For j 是成立的。因此，执行 Yield j = 1。结果 countDown(2) 返回 1 这时 j 被赋值为 i。

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中

countDown(3) 对于 j 在 countDown(2) 中 = 1 现在 j 的值是 '1'。所以，countdown(2) 中的 For j 是成立的。因此，执行 Yield j = 1。结果 countDown(3) 返回 1

...

e) Countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中 = 1 countDown(4) 返回的值是 1。所以，j 是 1。因此，countDown(4) 中的 for j 会被执行。

               The next statement Yield j  within the For statement gets exceuted.
                it returns 1.

对于 k 在 countDow(5) 中，k 将得到 1。这将被打印出来。

2) 现在进入第二次循环 - 对于 k 在 countDown(5) 中

递归进入阶段

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中，j = 1（Yield j 是最后执行的语句）

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中，j = 1

countDown(3) 对于 j 在 countDown(2) 中，j = 1

countdown(2) 对于 j 在 countDown(1) 中，j = 1

countdown(1) 执行 Yield i，因为在上一次循环中，步骤 a) 的 yield 是最后执行的语句

递归返回

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中，j = 1（Yield j 是最后执行的语句）

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中，j = 1

countDown(3) 对于 j 在 countDown(2) 中，j = 1

countdown(2) 对于 j 在 countDown(1) 中，j = 1 countDown(1) 返回的值是 1，j 已经有值 1，所以，执行下一步，即 yield i，其中 i = 2。 countDown(2) 返回 yield i = 2

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中，j = 1（Yield j 是最后执行的语句）

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中，j = 1

countDown(3) 对于 j 在 countDown(2) 中
因为 countDown(2) 返回 2，j 得到这个新值 j = 2 yield j 被执行

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中，j = 1（Yield j 是最后执行的语句）

countdown(4) 对于 j 在 countDown(3) 中，j = 1 因为 countdown(3) 返回的值是 2，如 b) 所示，j 的新值是 2

...

countdown(5) 对于 j 在 countDown(4) 中，j 变成 2

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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假设你在执行 countDown(5)：

countDown(5) 会调用下一个 countDown(4)
countDown(4) 会调用下一个 countDown(3)
countDown(3) 会调用下一个 countDown(2)
countDown(2) 会调用下一个 countDown(1)
countDown(1) 会调用下一个 countDown(0)
countDown(0) 会返回 0，然后 countDown(0) 停止
countDown(1) 返回 0
countDown(2) 返回 0
countDown(3) 返回 0
countDown(4) 返回 0
countDown(5) 返回 0
countDown(5) 会调用下一个 countDown(4)
countDown(4) 会调用下一个 countDown(3)
countDown(3) 会调用下一个 countDown(2)
countDown(2) 返回 1，然后 countDown(1) 停止
countDown(2) 返回 1
countDown(3) 返回 1
countDown(4) 返回 1
countDown(5) 返回 1
countDown(5) 会调用下一个 countDown(4)
countDown(4) 会调用下一个 countDown(3)
countDown(3) 返回 2，然后 countDown(2) 停止
countDown(4) 返回 2
countDown(5) 返回 2
countDown(5) 会调用下一个 countDown(4)
countDown(4) 会调用下一个 countDown(3)
countDown(3) 返回 3，然后 countDown(3) 停止
countDown(4) 返回 3
countDown(5) 返回 3
countDown(5) 会调用下一个 countDown(4)
countDown(4) 返回 4，然后 countDown(4) 停止
countDown(5) 返回 4
countDown(5) 返回 5，然后 countDown(5) 停止

不知道为什么我不能编辑你的帖子。

def countDown(i):
    if i <> 0:
        For j in countDown( i - 1 ):
            yield j
    yield i

看起来你只是想倒计时，所以先返回 yield i。这样你会得到 4 3 2 1 0，而不是 0 1 2 3 4

def countDown(i):
    yield i
    if i <> 0:
        For j in countDown( i - 1 ):
            yield j

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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也许这样可以更清楚地说明调用和返回的顺序：

编辑：

def countDown(i):
    if i<> 0:
        for j in countDown( i - 1 ):
            yield 'inner : ' + str(j)
        yield 'outer : ' + str(i)   

>>> for k in countDown(5): print k
... 
inner : inner : inner : inner : outer : 1
inner : inner : inner : outer : 2
inner : inner : outer : 3
inner : outer : 4
outer : 5

这个过程会一直进行，直到 i 等于 0，这个时候不会返回任何值，所以在 countDown(1) 的循环中也不会返回任何东西。接下来，countDown(1) 会返回 1，这个值又会被 countDown(2)、countDown(3)、countDown(4) 和 countDown(5) 接收到。换句话说，返回的值会回到之前的调用者那里，然后不断地被返回，直到整个调用栈被解开。接下来要处理的是 countDown(2)，它会把 2 返回给 countDown(3)、countDown(4) 和 countDown(5)。这些生成器会一个接一个地完成，最后 countDown(5) 会返回 5。

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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Python生成器

递归返回

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