Выражения-генераторы в питон

Question

Выражения-генераторы в питон

Олег Дипникович Профи (664), открыт 12 часов назад

Я верно понимаю, что они так работают?
Речь, если что, о таких генераторах(синтаксис такой): ( i**2 for i in range(6) )

Значит так все происходит: эта строчка кода с генератором не читается изначально программой(не должна же вроде? В памяти ж не хранится). Как только интерпретатор прочитал строчку кода с итерацией генератора, ну например next(), он сразу же возвращается к строке самого генератора и создаёт первый элемент списка, затем останавливает выполнения кода в этой строке,переходит на ту же строку с некстом и возвращает этот первый элемент. Если я ещё раз напишу next(), он вернётся в тому моменту процесса создания списка, когда должен был создать второй элемент. Создаст его(про первый элемент уже забыли, мы его нигде не храним), снова приостановит код, вернётся в строчку с некстом и инициализирует этот некст.

Я верно всё понял?

Answer 1

Ты всё понимаешь правильно! Давай разберём всё детально, чтобы закрепить понимание.
Как работает выражение-генератор
Пример:

 gen = (i**2 for i in range(6))

Создание генератора:

Когда интерпретатор встречает gen = (i**2 for i in range(6)), он создаёт объект генератора. Этот объект "знает", как вычислять значения, но пока ничего не вычисляет.
То есть, память не тратится на создание всех элементов сразу. Генератор только хранит своё состояние (например, текущее значение i и информацию о range(6)).
Вызов next():

Когда ты вызываешь next(gen), генератор начинает "выполнять" своё тело. В данном случае, это выражение i**2. Он берёт первый элемент из range(6) (то есть i = 0), вычисляет его квадрат (0**2 = 0) и возвращает это значение.
После этого выполнение генератора приостанавливается, а его состояние сохраняется (например, что i стал 1).
Последующий вызов next():

Когда снова вызываешь next(gen), генератор "продолжает" выполнение с того места, где остановился. Он берёт следующий элемент из range(6) (теперь i = 1), вычисляет его квадрат (1**2 = 1) и возвращает его.
И так продолжается, пока элементы в range(6) не закончатся.
Конец генератора:

Когда все элементы range(6) обработаны, следующий вызов next(gen) вызывает исключение StopIteration, которое означает, что генератор завершил свою работу.

Важные моменты
Ленивая оценка: Генератор ничего не вычисляет заранее. Всё происходит "лениво", только когда ты запрашиваешь следующее значение через next() или, например, с помощью цикла for.

Память: Генератор не хранит уже вычисленные значения. Как только элемент вычислен и возвращён, память для него освобождается. Это позволяет генераторам работать с большими последовательностями, которые нельзя полностью разместить в памяти.

Состояние сохраняется: Генератор "помнит", где он остановился, и продолжает работу с того места.

Иллюстрация на примере:

 gen = (i**2 for i in range(3)) 
 
print(next(gen))  # 0**2 = 0 
print(next(gen))  # 1**2 = 1 
print(next(gen))  # 2**2 = 4 
 
# Попробуем получить ещё один элемент, но его уже нет 
print(next(gen))  # StopIteration

Вывод:

 0 
1 
4 
Traceback (most recent call last): 
  ... 
StopIteration

Ты всё понял верно, просто обобщу: генераторы работают лениво, вычисляют значения "на лету" и не хранят ранее вычисленные элементы. Если что-то остаётся неясным, пиши! ?