Python 理解 yield 关键字及与return的关系

1. yield 基本概念

带有 yield 的函数在 Python 中被称之为 generator（生成器）

比如列表所有数据都在内存中，如果有海量数据的话将会非常耗内存。仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

如果列表元素按照某种算法推算出来，那我们就可以在循环的过程中不断推算出后续的元素，这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。

简单一句话：想要得到庞大的数据，又想让它占用空间少，那就用生成器！

因此生成器的主要优点是一边循环一边计算产生数据的机制，占用内存少，缺点就是只能遍历1次

2. 代码实现斐波那契数列

斐波那契（Fibonacci）數列是一个非常简单的递归数列，除第一个和第二个数外，任意一个数都可由前两个数相加得到。

数列形式: 1,1,2,3,5,8,13，…,

def f(n):
    res = []
    num,a,b = 1,0,1
    while num <= n:
        res.append(b)
        a,b = b,a+b
        num += 1
    return res

res = f(13)
for i,b in enumerate(res):
    print(f"斐波那契数列第 %2s 个元素值是 %s"%(i+1,b))

斐波那契数列第  1 个元素值是 1
斐波那契数列第  2 个元素值是 1
斐波那契数列第  3 个元素值是 2
斐波那契数列第  4 个元素值是 3
斐波那契数列第  5 个元素值是 5
斐波那契数列第  6 个元素值是 8
斐波那契数列第  7 个元素值是 13
斐波那契数列第  8 个元素值是 21
斐波那契数列第  9 个元素值是 34
斐波那契数列第 10 个元素值是 55
斐波那契数列第 11 个元素值是 89
斐波那契数列第 12 个元素值是 144
斐波那契数列第 13 个元素值是 233

该函数在运行中占用的内存会随着参数 n 的增大而增大，如果要控制内存占用，最好不要用 List 来保存中间结果，而是通过 iterable 对象来迭代。

def f(n):
    num,a,b = 1,0,1
    while num <= n:
        print("="*30)
        yield b
        print(f"斐波那契数列第 %2s 个元素值是 %s"%(num,b))
        a,b = b,a+b
        num += 1

for i in f(1):
    print(i)

==============================
yield before
1
yield after
斐波那契数列第  1 个元素值是 1

for i in f(2):
    print(i)

==============================
yield before
1
yield after
斐波那契数列第  1 个元素值是 1
==============================
yield before
1
yield after
斐波那契数列第  2 个元素值是 1

通过上面2个案例看出，当执行__next__()时，代码就会执行到 yield 处，然后返回 yield 后面的值，如果继续调用 __next__()，你会发现，这次执行的开始位置，是上次 yield 结束的地方，并且它还保留了上一次执行的上下文，继续向后迭代。

这就是使用 yield 的作用，在迭代生成器时，每一次执行都可以保留上一次的状态，而不是像普通方法那样，遇到 return 就返回结果，下一次执行只能再次重复上一次的流程。

普通函数用 return 返回一个值，在 Python 中还有一种函数，用关键字 yield 来返回值，这种函数叫生成器函数，函数被调用时返回一个生成器对象（注意返回的不是yield后面的值）。

3.return 与 yield 的关系梳理

• 共同点：return和yield都用来返回值；在一次性地返回所有值场景中return和yield的作用是一样的。
• 不同点：如果要返回的数据是通过for等循环生成的迭代器类型数据（如列表、元组），return只能在循环外部一次性地返回，yield则可以在循环内部逐个元素返回。
  • 执行顺序的区别
    • yield: 是暂停函数, 即函数返回某个值时，会停留在某个位置，返回函数值后，会在前面停留的位置继续执行，直到程序结束
    • return: 是结束函数, return返回值后不再执行函数体内代码,彻底结束。
  • 输出对象的区别
    • yield 输出的是一个生成器对象，相当于是一个容器，想取什么数据就取出什么,每次调用只返回一个数值
    • return 返回的是一个元组（默认）, 只会返回一个值
  • 占用资源不同
    • 使用return空间开销比较大，尤其是操作巨量数据的时候，操作一个大列表时间开销也会得不偿失
    • yield 生成器相比 return一次返回所有结果的优势：①反应更迅速 ②更节省空间 ③使用更灵活

参考资料:

• https://blog.csdn.net/huihiu8yuih/article/details/123716677
• https://blog.csdn.net/u013185349/article/details/107026132?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2_defaultbaidujs_baidulandingword~default-1-107026132-blog-123032075.pc_relevant_landingrelevant&spm=1001.2101.3001.4242.2&utm_relevant_index=4
• https://blog.csdn.net/qq_46906413/article/details/123032075