对 StopIteration 的增强

为了方便起见，StopIteration 异常将被赋予一个 value 属性，该属性保存其第一个参数，或者如果没有参数，则为 None。

正式语义

本节使用 Python 3 语法。

1. 语句

   RESULT = yield from EXPR
   

   在语义上等效于

   _i = iter(EXPR)
   try:
       _y = next(_i)
   except StopIteration as _e:
       _r = _e.value
   else:
       while 1:
           try:
               _s = yield _y
           except GeneratorExit as _e:
               try:
                   _m = _i.close
               except AttributeError:
                   pass
               else:
                   _m()
               raise _e
           except BaseException as _e:
               _x = sys.exc_info()
               try:
                   _m = _i.throw
               except AttributeError:
                   raise _e
               else:
                   try:
                       _y = _m(*_x)
                   except StopIteration as _e:
                       _r = _e.value
                       break
           else:
               try:
                   if _s is None:
                       _y = next(_i)
                   else:
                       _y = _i.send(_s)
               except StopIteration as _e:
                   _r = _e.value
                   break
   RESULT = _r
   

2. 在生成器中，语句

   return value
   

   在语义上等效于

   raise StopIteration(value)
   

   除了像现在一样，异常不能被返回生成器内的 except 子句捕获。

3. StopIteration 异常的行为类似于以下定义

   class StopIteration(Exception):
   
       def __init__(self, *args):
           if len(args) > 0:
               self.value = args[0]
           else:
               self.value = None
           Exception.__init__(self, *args)
   

重构原则

上述大多数语义背后的基本原理源于能够重构生成器代码的愿望。应该能够将包含一个或多个 yield 表达式的代码段移动到一个单独的函数中（使用通常的技术来处理对周围范围中变量的引用等），并使用 yield from 表达式调用新的函数。

生成的复合生成器的行为应该在所有情况下（包括对 __next__()、send()、throw() 和 close() 的调用）与原始未分解生成器尽可能相同。

子迭代器不为生成器时的语义被选为生成器情况的合理概括。

提出的语义在重构方面具有以下限制

• 捕获 GeneratorExit 但随后不重新引发的代码块不能在保留完全相同行为的情况下被提取出来。
• 如果 StopIteration 异常被抛入委派生成器，则提取的代码可能不会像未提取的代码一样表现。

由于这些用例非常少见，甚至不存在，因此被认为不值得为此付出支持它们所需的额外复杂性。

终结

关于是否应通过调用其 close() 方法显式地终结委派生成器，而它在 yield from 处暂停，也应终结子迭代器，存在一些争论。反对这样做的理由是，如果子迭代器的引用存在于其他地方，这会导致子迭代器过早终结。

对非引用计数 Python 实现的考虑导致决定应该执行这种显式终结，以便在所有 Python 实现中，显式地关闭分解生成器与对未分解生成器执行相同的操作具有相同的效果。

所做的假设是，在大多数用例中，子迭代器不会被共享。共享子迭代器的罕见情况可以通过使用阻止 throw() 和 close() 调用的包装器来解决，或者通过使用除 yield from 之外的其他方式来调用子迭代器。

生成器作为线程

生成器能够返回值的动机涉及使用生成器来实现轻量级线程。当以这种方式使用生成器时，希望能够像调用普通函数一样调用子生成器，传递参数并接收返回值。

使用提出的语法，语句

y = f(x)

其中 f 是一个普通函数，可以转换为委托调用

y = yield from g(x)

其中 g 是一个生成器。可以通过将 g 视为可以使用 yield 语句暂停的普通函数来推断所得代码的行为。

当以这种方式使用生成器作为线程时，通常不关心通过 yield 传入或传出的值。但是，也有一些用例，其中线程被视为项目生产者或消费者。 yield from 表达式允许线程逻辑分布在尽可能多的函数中，项目生成或消费发生在任何子函数中，并且项目会自动路由到或来自其最终源或目的地。

关于 throw() 和 close()，合理预期的是，如果从外部抛出异常到线程中，则应首先在线程暂停的最内层生成器中引发该异常，并从那里向外传播；并且如果线程通过调用 close() 从外部终止，则应从最内层向外终结活动生成器的链。

语法

提出的特定语法被选为暗示其含义，同时没有引入任何新的关键字，并且明显区别于普通的 yield。

优化

使用专门的语法可以为长链生成器打开优化可能性。例如，当递归遍历树结构时，可能会出现此类链。传递 __next__() 调用和生成的值在链中上下传递的开销会导致本应为 O(n) 的操作在最坏情况下变为 O(n**2)。

一种可能的策略是在生成器对象中添加一个插槽来保存委托给它的生成器。当对生成器进行 __next__() 或 send() 调用时，首先检查此插槽，如果它非空，则继续引用该插槽的生成器。如果它引发 StopIteration，则清除插槽并继续主生成器。

这将把委托开销减少到一系列 C 函数调用，其中不涉及任何 Python 代码执行。一种可能的增强是遍历整个生成器链，并在循环中直接继续最后的生成器，尽管处理 StopIteration 会更加复杂。

使用 StopIteration 返回值

从生成器返回的值可以以多种方式传递回来。一些替代方案包括将其存储为生成器-迭代器对象的属性，或将其作为对子生成器进行 close() 调用的返回值。但是，所提出的机制具有以下几个原因吸引人

• 使用 StopIteration 异常的泛化使得其他类型的迭代器可以轻松地参与协议，而无需增长额外的属性或 close() 方法。
• 它简化了实现，因为子生成器返回的值可用的点与引发异常的点相同。延迟到任何更晚的时间将需要将返回值存储在某个地方。

被拒绝的想法

讨论了一些想法，但被拒绝了。

建议：应该有一种方法来防止对 __next__() 的初始调用，或用带有指定值的 send() 调用来代替它，目的是支持使用包装的生成器，以便自动执行初始 __next__()。

决议：不在本提案的范围内。此类生成器不应与 yield from 结合使用。

建议：如果关闭子迭代器引发带有值的 StopIteration，则从对委托生成器的 close() 调用中返回该值。

此功能的动机是，可以通过关闭生成器来向生成器发送的一系列值的结束信号。生成器将捕获 GeneratorExit，完成其计算并返回结果，该结果将成为 close() 调用的返回值。

决议：这种对 close() 和 GeneratorExit 的使用将与其当前作为退出和清理机制的作用不兼容。它将要求在关闭委托生成器后，在关闭子生成器后，继续委托生成器，而不是重新引发 GeneratorExit。但这不可接受，因为它不能确保在出于清理目的调用 close() 时委托生成器能够正确完成。

向消费者发送值结束的信号最好通过其他方法来解决，例如发送哨兵值或抛出生产者和消费者商定的异常。然后，消费者可以检测哨兵或异常，并通过完成其计算并正常返回来做出响应。这种方案在存在委托的情况下能正确运行。

建议：如果 close() 不返回值，则如果出现带有非 None 值的 StopIteration，则引发异常。

决议：没有明确的理由这样做。在 Python 中的任何其他地方，忽略返回值都不被认为是错误。