《翻译》PEP 380 – 委托子生成器语法

PEP 380 – 委托子生成器语法

翻译自: https://www.python.org/dev/peps/pep-0380/

摘要

一项新的语法被提出了：生成器委托其部分操作给另一个生成器。委托也就意味着包含’yield’的那部分代码可能被分解，并且放置在另一个生成器里。此外，子生成器可以返回一个值，而且这个值对于委托生成器可用（即上层的生成器）。

同时，当一个生成器重复多次的yield另一个生成器产生的值时，可以通过这项新的语法进行优化。

PEP授理 Guido 正式接受这项 PEP [1] 于 26日 6月, 2011.

目的

Python的生成器是协程的一种表现形式，但它有局限性，只能向它的直接调用者yield。也就是说，包含yield语句的代码片段不能被分解，也不能放在单独的函数里。这么做导致了被调用的函数变成了一个生成器，并且有必要明确地迭代第二个生成器，重新re-yield值。

如果只考虑yield的值，可以使用这样的循环：

for v in g:
    yield v

然而，如果子生成器要适当地与调用者进行交互，比如调用send()，throw()和close()方法时，就会变得相当复杂。稍后会看到，要写的代码相当复杂，处理边界情况也是用尽心机。

为解决这个问题，一项新的语法被提出来。在最简单的情况下，它的使用等同于for循环，同时它也会处理原有的生成器所有行为，以一种简单直接的方式让生成器代码可以被分解。

提议

可以将下列的新语法应用在生成器内：

yield from <expr>

其中，<expr>是一个可迭代对象(iterable)，可以从中提取出迭代器。这个迭代器会从调用者的生成器yield值和接收值，直到耗尽。

此外，如果这个迭代器是另一个生成器的话，子生成器可以使用return返回一个值，这个值就作为yield from语句的返回值。

根据生成器协议，yield from表达式文法可以这样描述：

迭代器yield的任何值都直接传递给调用者
使用send()传递给委托生成器的值，都直接传递到迭代器。如果send()的参数是None，那这个迭代器的__next__()方法会被调用。如果send()的参数不是None，那迭代器的send()方法被调用。如果调用时抛出StopIteration异常，那么委托生成器被恢复。其他任何的异常都会传到委托生成器。
除了GeneratorExit异常外，丢进委托生成器的异常都被传递到了迭代器的throw()方法。如果调用时抛出StopIteration异常，委托生成器被恢复。其他任何的异常都会传到委托生成器。
如果GeneratorExit异常被丢进委托生成器，或者调用了委托生成器的close()方法，那么迭代器的close()方法会被调用。如果调用时发生异常，会传递到委托生成器。否则，GeneratorExit会在委托生成器抛出。
yield from表达式的值是传递给StopIteration异常的第一个参数。
在生成器里，return expr 将导致StopIteration(expr)抛出。

增强StopIteration

为了方便使用，StopIteration异常将有一个value属性，它的值是创建时传入的第一个参数。

正式语义

python 3 语法使用如下.

1.表达式

RESULT = yield from EXPR

在语义上等同于：

_i = iter(EXPR)
try:
    _y = next(_i)
except StopIteration as _e:
    _r = _e.value
else:
    while 1:
        try:
            _s = yield _y
        except GeneratorExit as _e:
            try:
                _m = _i.close
            except AttributeError:
                pass
            else:
                _m()
            raise _e
        except BaseException as _e:
            _x = sys.exc_info()
            try:
                _m = _i.throw
            except AttributeError:
                raise _e
            else:
                try:
                    _y = _m(*_x)
                except StopIteration as _e:
                    _r = _e.value
                    break
        else:
            try:
                if _s is None:
                    _y = next(_i)
                else:
                    _y = _i.send(_s)
            except StopIteration as _e:
                _r = _e.value
                break
RESULT = _r

2.在一个生成器内，表达式

return value

在语义上等同于

raise StopIteration(value)

除了不能被except捕获的异常

1.StopIteration异常表现如下：

class StopIteration(Exception):
def __init__(self, *args):
        if len(args) > 0:
            self.value = args[0]
        else:
           self.value = None
        Exception.__init__(self, *args)

理论

重构原则

上面说的这些语义，目的是能够重构生成器代码。应该让一部分代码包含有一个或多个yield表达式，分到独自的函数里(也就是使用常规的技巧处理作用域的变量引用)，最终通过使用yield from表达式来调用新的函数。

在任何场景下，合成生成器应该与最初的，没分割的生成器行为一致，这就包括__next__()，send()，throw()和close()方法的调用。

相比于生成器，子迭代器语法是一个更合理，更一般的做法。

就重构来说，被提议的新语法有下面几条限制：

捕获GeneratorExit异常的代码块如果没有在接下来的代码里重新抛出异常的话，那么这块代码就不能被分割。尽管保留着同样的行为。
如果StopIteration异常被丢进委托生成器，被分割的代码的行为可能与未分割的不一样。

终结

关于生成器的终结，有一些争论：在调用close()方法显示终结委托生成器，当它在yield from挂起时，也应该同时终结子生成器。反对的人认为，这会导致子生成器过早的被终结，如果这个子生成器被其他地方引用的话。

考虑到每个Python的实现版本的差异(非重计数Python)，最好还是显示的终结生成器，这也保证了被分割的代码与未分割的代码在Python的各个版本里有同样的行为。

在大多数的使用场景下，子生成器不会被共用。即使存在少数子生成器共用的情况，子生成器能使用包裹调用throw()和close()的方法容纳，或者使用一种替代yield from的方式来调用子生成器。

-----未完还在翻译中。。。