yield & send in python
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Python 中 yield 和 send() 的执行过程详解
1. 示例代码
先看这段代码：
def consumer(): r = '' while True: n = yield r if not n: return print('[CONSUMER] Consuming %s...' % n) r = '200 OK'
def produce(c): c.send(None) n = 0 while n < 5: n = n + 1 print('[PRODUCER] Producing %s...' % n) r = c.send(n) print('[PRODUCER] Consumer return: %s' % r) c.close()
c = consumer()produce(c)这段代码演示的是一个简单的 生产者 - 消费者协程模型。
其中：
produce()是生产者，负责生产数据；consumer()是消费者，负责消费数据；yield用来暂停消费者；send()用来恢复消费者，并向消费者传入数据。
2. yield 的基本作用
普通函数遇到 return 就结束了。
例如：
def f(): return 1
x = f()print(x)输出：
1但是，如果一个函数里出现了 yield，这个函数就不再是普通函数，而是一个 生成器函数。
例如：
def g(): yield 1 yield 2 yield 3调用它时：
gen = g()函数体不会立刻执行，而是返回一个生成器对象。
只有调用：
next(gen)或者：
gen.send(None)时，函数才会开始执行。
3. yield x 的含义
在生成器中：
yield x表示：
暂停当前函数，并把
x返回给外部。
例如：
def g(): yield 100
gen = g()
result = next(gen)print(result)输出：
100也就是说，yield 后面的值会成为外部调用 next() 或 send() 的返回值。
4. send() 的作用
生成器除了可以用 next() 恢复执行，还可以用 send() 恢复执行。
区别是：
next(gen)只能恢复生成器执行。
而：
gen.send(value)不仅可以恢复生成器执行，还可以把 value 发送到生成器内部。
5. n = yield r 的真正含义
你这段代码里最关键的一句是：
n = yield r这句代码同时包含两个方向：
第一：向外返回 r
yield r表示把 r 返回给外部。
所以外面这句：
result = c.send(value)拿到的返回值，就是 yield r 中的 r。
第二：接收外部 send 进来的值
n = yield r当外部下一次执行：
c.send(value)时，value 会被传回生成器内部，作为 yield r 这个表达式的结果，然后赋值给 n。
也就是说：
n = yield r可以理解成：
# 1. 把 r 返回给外部# 2. 暂停函数# 3. 等外部 send(value)# 4. 把 value 赋值给 n所以：
n = yield r里面：
r是返回给外部的值；n是接收外部传进来的值。
6. send() 的返回值是不是一直等于 yield 后面的值？
是的，但要说准确一点：
每一次
send()的返回值，等于生成器恢复执行后遇到的下一个yield后面的值。
也就是说：
yield x并不是规定以后 send() 永远返回 x。
而是说：
当前这一次暂停时，生成器把此时的
x返回给外部。
如果 x 改变了，那么下一次 send() 的返回值也会改变。
例如：
def g(): x = 1 while True: n = yield x x += 1
gen = g()
print(gen.send(None)) # 1print(gen.send('a')) # 2print(gen.send('b')) # 3print(gen.send('c')) # 4虽然每次都是：
n = yield x但 x 的值一直在变，所以 send() 的返回值也在变。
7. 为什么第一次要 c.send(None)？
在你的代码中：
c = consumer()这一步只是创建了生成器对象。
此时 consumer() 内部代码还没有开始执行。
也就是说，这时候还没有执行到：
n = yield r生成器还没有停在任何一个 yield 上。
所以第一次启动生成器时，必须先用：
c.send(None)或者：
next(c)它们的作用类似，都是让生成器运行到第一个 yield 并暂停。
如果第一次直接写：
c.send(1)会报错：
TypeError: can't send non-None value to a just-started generator原因是：
生成器还没有运行到第一个
yield，所以没有地方接收你 send 进去的值。
8. 第一次 c.send(None) 做了什么？
看 consumer()：
def consumer(): r = '' while True: n = yield r if not n: return print('[CONSUMER] Consuming %s...' % n) r = '200 OK'第一次执行：
c.send(None)生成器开始运行：
r = ''然后进入循环：
while True:执行到：
n = yield r此时 r 是空字符串：
r = ''所以第一次 yield r 返回的是：
''但是在你的代码中：
c.send(None)没有用变量接收这个返回值，所以这个空字符串被忽略了。
如果写成：
first = c.send(None)print(first)那么会打印一个空字符串。
9. 第一次正式发送数据：c.send(1)
生产者代码中：
n = n + 1print('[PRODUCER] Producing %s...' % n)r = c.send(n)第一次循环时：
n = 1所以执行：
r = c.send(1)这时候消费者之前停在这里：
n = yield r现在外部发送了 1 进来。
于是：
n = yield r中的 yield r 这个表达式的结果就是 1。
所以消费者内部变成：
n = 1然后继续执行：
if not n: return因为 n = 1，所以不会 return。
接着执行：
print('[CONSUMER] Consuming %s...' % n)打印：
[CONSUMER] Consuming 1...然后：
r = '200 OK'接着循环继续，又回到：
n = yield r此时 r 已经变成了：
'200 OK'所以这次 yield r 会把：
'200 OK'返回给外面的：
r = c.send(1)因此生产者中的 r 得到的值就是：
'200 OK'所以打印：
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK10. 完整执行流程
创建生成器
c = consumer()此时只是创建生成器，consumer() 内部代码还没有执行。
启动生成器
c.send(None)消费者执行到：
n = yield r此时：
r = ''所以第一次返回空字符串，并暂停。
生产者生产 1
print('[PRODUCER] Producing 1...')r = c.send(1)输出：
[PRODUCER] Producing 1...消费者收到：
n = 1然后消费数据：
[CONSUMER] Consuming 1...消费完成后：
r = '200 OK'然后再次执行到：
n = yield r把 '200 OK' 返回给生产者。
生产者拿到返回值后打印：
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK生产者生产 2
print('[PRODUCER] Producing 2...')r = c.send(2)输出：
[PRODUCER] Producing 2...消费者收到：
n = 2打印：
[CONSUMER] Consuming 2...然后再次返回：
'200 OK'生产者打印：
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK后续 3、4、5 也是一样
每次流程都是：
生产者生产一个数字send 给消费者消费者消费这个数字消费者把 r 设置为 '200 OK'下一次 yield r生产者拿到 '200 OK'11. 最终输出结果
这段代码最终大致输出：
[PRODUCER] Producing 1...[CONSUMER] Consuming 1...[PRODUCER] Consumer return: 200 OK[PRODUCER] Producing 2...[CONSUMER] Consuming 2...[PRODUCER] Consumer return: 200 OK[PRODUCER] Producing 3...[CONSUMER] Consuming 3...[PRODUCER] Consumer return: 200 OK[PRODUCER] Producing 4...[CONSUMER] Consuming 4...[PRODUCER] Consumer return: 200 OK[PRODUCER] Producing 5...[CONSUMER] Consuming 5...[PRODUCER] Consumer return: 200 OK注意：第一次 c.send(None) 返回的是空字符串，但是代码没有打印它。
12. 用表格理解执行过程
| 步骤 | 外部调用 | 发送给消费者的值 | 消费者内部 n | 消费者 yield 返回值 | 外部收到的返回值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | c.send(None) | None | 暂未赋值 | '' | ''，但被忽略 |
| 2 | c.send(1) | 1 | 1 | '200 OK' | '200 OK' |
| 3 | c.send(2) | 2 | 2 | '200 OK' | '200 OK' |
| 4 | c.send(3) | 3 | 3 | '200 OK' | '200 OK' |
| 5 | c.send(4) | 4 | 4 | '200 OK' | '200 OK' |
| 6 | c.send(5) | 5 | 5 | '200 OK' | '200 OK' |
13. 关键点总结
yield r
表示：
把 r 返回给外部，然后暂停函数。c.send(n)
表示：
把 n 发送进生成器，并恢复生成器继续执行。r = c.send(n)
表示：
把 n 发给生成器；生成器运行到下一次 yield；yield 后面的值作为 c.send(n) 的返回值；赋值给外部变量 r。n = yield r
这是双向通信：
r：返回给外部；n：接收外部 send 进来的值。所以这句可以记成：
外面拿到 r；里面收到 n。14. 为什么后面的返回值一直是 200 OK？
因为消费者每次消费完数据后，都会执行：
r = '200 OK'然后循环回到：
n = yield r此时 yield r 中的 r 就是：
'200 OK'所以外部：
r = c.send(n)每次拿到的返回值都是：
'200 OK'但是它不是因为 send() 固定返回 '200 OK'。
而是因为消费者内部每次都把 r 设置成了 '200 OK'。
如果你改成：
r = f'{n} consumed'那么返回值就会变化。
例如：
def consumer(): r = '' while True: n = yield r if not n: return print('[CONSUMER] Consuming %s...' % n) r = f'{n} consumed'那么输出会变成：
[PRODUCER] Producing 1...[CONSUMER] Consuming 1...[PRODUCER] Consumer return: 1 consumed[PRODUCER] Producing 2...[CONSUMER] Consuming 2...[PRODUCER] Consumer return: 2 consumed[PRODUCER] Producing 3...[CONSUMER] Consuming 3...[PRODUCER] Consumer return: 3 consumed15. 如果发送的是 0 会怎么样？
消费者中有这段代码：
if not n: return在 Python 中，下面这些值都会被认为是 False：
0None''False[]{}所以如果执行：
c.send(0)那么：
n = 0接着：
if not n: return条件成立，消费者结束。
生成器结束后，会抛出：
StopIteration所以：
c.send(0)不会正常返回 '200 OK'，而是终止生成器。
16. close() 的作用
生产者最后调用：
c.close()表示关闭生成器。
关闭之后，生成器不能再继续执行。
如果关闭后再调用：
c.send(1)会抛出：
StopIteration17. 最重要的一句话
这句代码：
n = yield r可以记成：
yield 后面的 r，是返回给外面的值；send 进来的值，会赋给里面的 n。所以：
r = c.send(n)可以理解成：
外部把 n 发送进去；内部接收为 n；内部处理完后 yield r；外部拿到 r。这就是 yield + send() 实现协程通信的核心。
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