Что такое ключевое слово yield и как оно используется в Python?

Ключевое слово yield используется в Python для создания генераторов.

Генератор — это функция, которая возвращает итератор. Вместо того чтобы возвращать все значения сразу (как обычная функция), генератор "отдает" значения по одному с помощью yield, сохраняя при этом свое внутреннее состояние между вызовами.

Основные преимущества использования генераторов с yield:

• Экономия памяти: Генераторы не хранят всю последовательность в памяти, а вычисляют элементы "на лету". Это особенно полезно при работе с большими объемами данных.
• Ленивые вычисления: Значения генерируются только тогда, когда они действительно нужны (при итерировании).
• Простота кода: Часто код генератора более читабелен и компактен по сравнению с явным определением класса-итератора.

Как это работает:

1. Когда функция с yield вызывается, она не выполняется сразу, а возвращает объект-генератор.
2. При первом вызове next() для генератора (например, в цикле for), код функции выполняется до первого оператора yield. Значение справа от yield возвращается. Состояние функции (локальные переменные и где остановилось выполнение) сохраняется.
3. При последующих вызовах next(), выполнение возобновляется ровно с того места, где остановилось после предыдущего yield.
4. Так продолжается до тех пор, пока функция не завершится обычным образом или не встретит оператор return без значения (или пустой return). В этом случае возбуждается исключение StopIteration, сигнализируя об окончании последовательности.

Пример:

// Простой генератор, который генерирует числа до n
def count_up_to(n):
    i = 0
    while i < n:
        yield i  // Отдаем текущее значение
        i += 1

Использование генератора:

// Создаем объект-генератор
counter = count_up_to(5)

// Итерируемся по генератору
print(next(counter))  // Вывод: 0
print(next(counter))  // Вывод: 1

// Использование в цикле for
for num in count_up_to(3):
    print(num)
// Вывод:
// 0
// 1
// 2

yield также может использоваться для получения значений извне генератора с помощью метода send(), позволяя создавать сопрограммы, но это более продвинутый сценарий использования.