Coroutine 练习 1 - Coroutine Exercises 1

Coroutine 练习 1 - Coroutine Exercises 1

字典中为动词 “to yield” 给出了两个释义：产出和让步。对于 Python 生成器中的 yield 来
说，这两个含义都成立。 yield item 这行代码会产出一个值，提供给 next(...) 的调
用方；此外，还会作出让步，暂停执行生成器，让调用方继续工作，直到需要使用另一个
值时再调用 next()。调用方会从生成器中拉取值。
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。通常，调用方会把值推送给协程。
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。从根本上把 yield 视作控制流程的方式，这样就好理解协程了。

生成器如何进化成协程
    协程的底层架构在 “PEP 342—Coroutines via Enhanced Generators”
    （https://www.python.org/dev/peps/pep-0342/）中定义，并在 Python 2.5（2006
    年）实现了。自此之后， yield 关键字可以在表达式中使用，而且生成器 API 中增加了
    .send(value) 方法。生成器的调用方可以使用 .send(...) 方法发送数据，发送的数据
    会成为生成器函数中 yield 表达式的值。因此，生成器可以作为协程使用。协程是指一
    个过程，这个过程与调用方协作，产出由调用方'提供'的值。
    除了 .send(...) 方法， PEP 342 还添加了 .throw(...) 和 .close() 方法：前者的作
    用是让调用方抛出异常，在生成器中处理；后者的作用是终止生成器。

    协程最近的演进来自 Python 3.3（2012 年）实现的
    “PEP 380—Syntax for Delegating to a Subgenerator”
    （https://www.python.org/dev/peps/pep-0380/）。
    PEP 380 对生成器函数的句法做了两处改动，以便更好地作为协程使用。
    现在，生成器可以返回一个值；以前，如果在生成器中给 return 语句提供值，会抛
    出 SyntaxError 异常。新引入了 yield from 句法，使用它可以把复杂的生成器重构成小型的嵌套生成器，
    省去了之前把生成器的工作委托给子生成器所需的大量样板代码。

例子,
    def coroutine_example():
        print ('coroutine started')
        x = yield                              #  协程使用生成器函数定义：定义体中有 yield 关键字。
                                           #  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
        print ('coroutine received:', x)

    Output,
        >>> coro = coroutine_example()
        >>> print (coro)                   # 与创建生成器的方式一样，调用函数得到生成器对象
        <generator object coroutine_example at 0x034458D0>
        >>> next(coro)  #  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
        coroutine started  # 携程已激活, 等待数据过来
                           #  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）
        >>>coro.send('haha')  # 调用 send 方法后，协程定义体中的 yield 表达式会计算出 haha；
                              # 现在，协程会恢复，一直运行到下一个 yield 表达式，或者终止。
        coroutine received: haha
        StopIteration         # 这里，控制权流动到协程定义体的末尾，导致生成器像往常一样抛出 StopIteration 异常。

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。
    'GEN_CREATED'
    　　 等待开始执行。
    'GEN_RUNNING'
    　　 解释器正在执行。
        只有在多线程应用中才能看到这个状态。此外，生成器对象在自己身上调用 getgeneratorstate 函数也行，不过这样做没什么用。
    'GEN_SUSPENDED'
    　　在 yield 表达式处暂停。
    'GEN_CLOSED'
    　　执行结束。

因为 send 方法的参数会成为暂停的 yield 表达式的值，所以，仅当协程处于暂停状态时
才能调用 send 方法。不过，如果协程还没激活（即，状态是 'GEN_CREATED'），情况就不同了。
因此，始终要调用 next(my_coro) 激活协程——也可以调用 my_coro.send(None)，效果一样。

例子,
    def coroutine_example2(a):
        print ('coroutine start a = ',a)   #1
        b = yield a
        print ('received b = ', b)         #2
        c = yield a + b
        print ('received c = ', c)

        coro2= coroutine_example2(5)
        print (next(coro2))                #3
        #coro2.send(None)         # 调用 next(my_coro) 或 my_coro.send(None) 激活协程,效果一样.
        print (coro2.send(7))              #4
        coro2.send(10)

    Output,
        coroutine start a =  5   # 向前执行协程到第一个 yield 表达式，打印 -> coroutine start a = 5(#1) 消息，
                                 # 然后产出 a 的值，并且暂停，等待为 b 赋值.
        5                        # 3
        received b = 7           # 把 7 发给暂停的协程；计算 yield 表达式，得到 7，然后把那个数绑定给 b。
                                 # 打印 -> Received: b = 7 (#2)消息,-> 程序继续,接着产出 a + b 的值(12),
                                 # 然后协程暂停，等待为 c赋值。
        12                       #

        received c =  10         # 把数字 10 发给暂停的协程；计算 yield 表达式，得到 10，然后把那个数绑定给 c，
                                 # 进而, 打印 -> Received: c = 10 消息，然后协程终止，导致生成器对象抛出StopIteration 异常。
        StopIteration