如何在 python 中创建嵌套的生成器结构？

Question

我正在尝试创建一个ImageSeries 对象，我想在其中以某种模式检索图像（对于 xy 中的每个值和 z 中的每个值），并且我调用将生成器附加到任务列表，并通过两个 for 循环运行生成器来执行此操作。

但是在第一个任务的第一次迭代之后，我的第二个任务已经筋疲力尽，这不是我想要的结果。我希望第二个任务运行第一个任务的每次迭代。

我想知道是否有有效的方法来编写这样的模式。

class ImageSeries:
    tasks = []

    def xy(self, position):
        print(position)
        yield "xy"

    def z(self, position):
        print(position)
        yield "z"

    def xy_scan(self, positions):
        self.tasks.append((self.xy(pos) for pos in positions))

    def z_scan(self, positions):
        self.tasks.append((self.z(pos) for pos in positions))

    def run(self):
        for i in self.tasks[0]:
            next(i)
            for j in self.tasks[1]:
                next(j)

    def __repr__(self):
        return str(self.tasks)
    

if __name__ == "__main__":
    s = ImageSeries()
    positions = [[0, 0], [100, 100], [1000, 1000]]
    s.xy_scan(positions)
    s.z_scan([0, 100, 1000, 10000])

当前输出：

[0, 0]
0
100
1000
10000
[100, 100]
[1000, 1000]

预期输出：

>>> s.run()
[0, 0]
0
100
1000
10000
[100, 100]
0
100
1000
10000
[1000, 1000]
0
100
1000
10000

Answer 1

给你

class ImageSeries:
    def __init__(self):
        self._xy_tasks = None
        self._z_tasks = None

    def xy(self, position):
        print(position)
        yield "xy"

    def z(self, position):
        print(position)
        yield "z"

    def xy_scan(self, positions):
        self._xy_tasks = lambda: (self.xy(pos) for pos in positions)

    def z_scan(self, positions):
        self._z_tasks = lambda: (self.z(pos) for pos in positions)

    def run(self):
        for xy_generator in self._xy_tasks():
            next(xy_generator)
            for z_generator in self._z_tasks():
                next(z_generator)

    def __repr__(self):
        return str(self._xy_tasks()) + " " + str(self._z_tasks())


if __name__ == "__main__":
    s = ImageSeries()
    positions = [[0, 0], [100, 100], [1000, 1000]]
    s.xy_scan(positions)
    s.z_scan([0, 100, 1000, 10000])
    s.run()

做了一些事情：

1. 叫run()
2. self.tasks 作为一个列表没有意义，因为每个单元格的含义不同，所以我将它分成两个独立的成员变量。
3. 主要是确保每次运行时都会重新创建生成器，因为它无法重置。我通过使用 lambda 实现了这一点，因此您可以调用一个每次都创建生成器的函数，而不是生成器本身。注意self._xy_tasks()。这会调用一个创建生成器的函数。

Answer 2

生成器不知道它们是嵌套的。第一次发电机用完后，就结束了。实际上，在这种情况下您不需要生成器，因为它们在您迭代不想存储在内存中的长列表时有意义。但是在这里你必须将所有重复的序列存储在内存中。您只能在上层循环中使用生成器。但只有当它真的很长并且从某个流中接收时它才有意义。如果它已经在内存中，则您实际上并不需要生成器。您想要的一切都可以更简单地完成

xy_list = [[0, 0], [100, 100], [1000, 1000]]
z_list = [0, 100, 1000, 10000]
for xy in xy_list:
    print(xy)
    for z in z_list:
        print(z)

如果你需要它成为一个类，只需使用xy_scan、z_scan 保存到self.xy_list、self.z_list 并在run 方法中使用相同的for 循环（只需添加self.到xy_list 和z_list)