生成器的Python生成器

Question

这是我在面试中遇到的一个问题(python 3.7)：

def add(x,y):
    return x+y

g = (x for x in range(4))
for n in [1,10]:
    g = (add(n,i) for i in g)
list(g)

list(g)打印什么？答案是

20,21,22,23

从输出中，我猜测发生了什么是add函数循环了两次，并且两次都是n=10？有人能给我解释一下一步一步发生什么吗？我真的很困惑。非常感谢。

Answer 1

生成器表达式的“主体”不能捕获闭包中的值，所以n只是一个自由变量，一旦计算了g，它的值就是赋值给n的值。(迭代过的表达式是，因此g不是自由变量，而是当前赋值给g的可迭代变量。)

也就是说，在for循环之后，您将拥有

assert n == 10  # The last value assigned to n

# Pseudocode - every time n is used, it resolves to the *current*
# value of n, not the value n had when the generator expression was 
# defined.
g = (add(10, i) for i in (add(10, i) for i in (x for x in range(4))))
#  *not* (add(10, i) for i in (add(1, i) for i in (x for x in range(4))))
  = (add(10, i) for i in (add(10, i) for i in (0, 1, 2, 3)))
  = (add(10, i) for i in (10, 11, 12, 13))
  = (10 + i for i in (10, 11, 12, 13)

所以

list(g) == [20, 21, 22, 23]

Answer 2

因为g是生成器对象。

与立即计算的listcomp不同，它只是一个等待迭代的生成器实例。

>>> from inspect import getgeneratorstate
>>> g = (x for x in range(4))
>>> getgeneratorstate(g)
'GEN_CREATED'

>>> next(g)
0
>>> getgeneratorstate(g)
'GEN_SUSPENDED'

>>> list(g)
[1, 2, 3]
>>> getgeneratorstate(g)
'GEN_CLOSED'

但是，在生成器对象中，对第一个生成器(x for x in range(4))的引用不会更改。因为g只是对内存中对象的引用。

的名字只是一个盒子上的便利贴。-流利的Python。

所以当我们传递g时，仅仅传递了引用对象的内存地址，而不是g本身。因此，在以下情况下：

>>> g = (x for x in range(4))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x036babbc>

>>> g = (add(n, i) for i in g)

生成器表达式(add(n, i) for i in g)中的g只是将内存地址0x036babbc传递给表达式，而从该表达式创建的生成器实例会记住该地址，因此即使重新声明了g，也不会影响已经创建的生成器实例。

因此，在序列中：

>>> g = (x for x in range(4))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x0452c22c>  # 1

>>> g = (add(10, i) for i in g)
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x044ee178>  # 2
>>> g.gi_frame.f_locals['.0']
<generator object <genexpr> at 0x0452c22c>  # 1 stored

>>> g = (add(10, i) for i in g)
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x03bd88c8>  # 3
>>> g.gi_frame.f_locals['.0']
<generator object <genexpr> at 0x044ee178>  # 2 stored

如您所见，每个生成器表达式都会记住上次引用的生成器实例，因此它会一直嵌套在一起。