Python函式生成器原理及使用詳解
阿新 • • 發佈:2020-03-13
1.python函式執行原理
import inspect frame = None def foo(): bar() def bar(): global frame frame = inspect.currentframe() pass # python直譯器 python.exe 會用一個叫做PyEval_EvalFrameEx(c語言函式)去執行foo函式,首先會建立一個棧幀(stack frame),""" python在執行前會編譯成位元組碼物件 當foo呼叫bar函式進,又會建立一個棧幀,關鍵是所有的棧幀都是分配在堆記憶體,堆記憶體有個特點,不手動釋放,就會一直存在 這就決定了棧幀可以獨立於呼叫者存在. """ # import dis # print(dis.dis(foo)) # 檢視foo函式的位元組碼 foo() #先呼叫一下foo函式,這個frame就有值. print(frame.f_code.co_name) # bar 檢視這個棧幀,bar 所以還是可以拿到bar的棧幀,然後就可以呼叫bar函式 caller_frame = frame.f_back # 當前frame棧幀的呼叫者的棧幀 print(caller_frame.f_code.co_name) # foo,也可以拿到bar函式的棧幀
python中函式的呼叫就是建立棧幀的過程,而這些建立的棧幀都是存放在堆上面,不釋放就永久存在,所以我們拿到每個函式對應的棧幀,就可以呼叫這個函式.
java就不行了,函式執行完畢,直接彈棧完蛋.
2.生成器執行原理
測試程式碼
def gen_fun(): yield 1 name = 'admin' yield 2 gender = 'male' return 3
看看測試程式碼對應的位元組碼檔案
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
測試gi_frame
# 在沒有執行生成器時 print(gen.gi_frame.f_lasti) # -1,在沒有呼叫next方法迭代時,f_lasti 等於-1,表示還沒開始呢 print(gen.gi_frame.f_locals) # {} # 執行第一行 next(gen) print(gen.gi_frame.f_lasti) # 2 # 執行一行next後,程式碼停在了第二行,看上面位元組碼檔案 print(gen.gi_frame.f_locals) # {} # 再執行一次 next(gen) print(gen.gi_frame.f_lasti) # 12 # 又執行一次next之後,程式停在了12行 print(gen.gi_frame.f_locals) # {'name': 'admin'}
由上面的測試程式碼可以知道,在生成器的gi_frame物件中維護著兩個重要的屬性f_lasti和f_locals.
f_lasti記錄著當前程式碼執行到哪一行了(注意這裡的那一行是指編譯之後的位元組碼檔案)
f_locals維護著當前生成器中的屬性欄位
有了這兩個屬性,生成器就知道下一次next從哪兒開始執行了....
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