Python协程详解：用法示例与流程控制

103 浏览量更新于2024-08-31 收藏 118KB PDF 举报

Python协程是一种特殊的迭代器，它利用yield关键字实现非阻塞式的异步编程，允许在函数内部暂停并恢复执行。协程在处理IO密集型任务时特别有效，因为它可以避免线程切换的开销，提高程序的并发性能。 1. **语法与生成器的区别**: - 协程与生成器相似，通过yield关键字定义，但yield通常用于接收或发送数据。在没有表达式的yield后面，协程默认产出None，而生成器则不同。 2. **协程的交互方式**: - 协程通过`.send()`方法与外部调用者通信，而非`next()`。调用方需要首先调用`next(sc)`来启动协程，然后通过`sc.send(data)`将数据传递给yield处的变量。 3. **基本示例**: - `simple_coroutine()`函数展示了基础的协程操作，它首先打印'->start'，接收用户输入的值`x`，并打印'->received',x。 4. **协程的状态管理**: - 协程有四个状态：`GEN_CREATED`（未启动）、`GEN_RUNNING`（运行中）、`GEN_SUSPENDED`（暂停等待数据）和`GEN_CLOSED`（执行完毕）。`inspect.getgeneratorstate()`函数可以检查当前协程状态。 5. **send()方法的作用**: - 当协程在`GEN_SUSPENDED`状态时，`.send()`方法可用于唤醒协程，将数据传递给yield表达式。如果协程尚未暂停，使用`sc.send(None)`等同于`next(sc)`来启动执行。 6. **应用场景**: - 协程在处理I/O密集型任务时非常有用，如网络请求、文件读写等，因为它们能有效地利用CPU时间，不会像多线程那样频繁地上下文切换。总结来说，Python协程是一种强大的工具，它通过yield关键字实现了轻量级的并发，优化了资源利用率。理解协程的工作原理、状态转换以及正确的交互方式对于编写高效、并发的Python程序至关重要。通过实际操作和应用，开发者可以更好地掌握这一特性，提升程序性能。

Python协程的用法和例子详解协程的用法和例子详解

主要为大家详细介绍了Python协程的用法和例子，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下

从句法上看，协程与生成器类似，都是定义体中包含 yield 关键字的函数。可是，在协程中， yield 通常出现在表达式的右边（例如，

datum = yield），可以产出值，也可以不产出 —— 如果 yield 关键字后面没有表达式，那么生成器产出 None。

协程可能会从调用方接收数据，不过调用方把数据提供给协程使用的是 .send(datum) 方法，而不是next(…) 函数。

==yield 关键字甚至还可以不接收或传出数据。不管数据如何流动， yield 都是一种流程控制工具，使用它可以实现协作式多任务：协

程可以把控制器让步给中心调度程序，从而激活其他的协程==。

协程的生成器的基本行为协程的生成器的基本行为

这里有一个最简单的协程代码：

def simple_coroutine():

print('-> start')

x = yield

print('-> recived', x)

sc = simple_coroutine()

next(sc)

sc.send('zhexiao')

解释：

1. 协程使用生成器函数定义：定义体中有 yield 关键字。

2. yield 在表达式中使用；如果协程只需从客户那里接收数据，那么产出的值是 None —— 这个值是隐式指定的，因为 yield 关键字右

边没有表达式。

3. 首先要调用 next(…) 函数，因为生成器还没启动，没在 yield 语句处暂停，所以一开始无法发送数据。

4. 调用send方法，把值传给 yield 的变量，然后协程恢复，继续执行下面的代码，直到运行到下一个 yield 表达式，或者终止。

==注意：send方法只有当协程处于 GEN_SUSPENDED 状态下时才会运作，所以我们使用 next() 方法激活协程到 yield 表达式处停

止，或者我们也可以使用 sc.send(None)，效果与 next(sc) 一样==。

协程的四个状态：协程的四个状态：

协程可以身处四个状态中的一个。当前状态可以使用inspect.getgeneratorstate(…) 函数确定，该函数会返回下述字符串中的一个：

1. GEN_CREATED：等待开始执行

2. GEN_RUNNING：解释器正在执行

3. GEN_SUSPENED：在yield表达式处暂停

4. GEN_CLOSED：执行结束

==最先调用 next(sc) 函数这一步通常称为“预激”（prime）协程==（即，让协程向前执行到第一个 yield 表达式，准备好作为活跃的协

程使用）。

import inspect

def simple_coroutine(a):

print('-> start')

b = yield a

print('-> recived', a, b)

c = yield a + b

print('-> recived', a, b, c)

# run

sc = simple_coroutine(5)

next(sc)

sc.send(6) # 5, 6

sc.send(7) # 5, 6, 7

示例：使用协程计算移动平均值

def averager():

total = 0.0

count = 0

avg = None

while True:

num = yield avg

total += num

count += 1

avg = total/count

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