为什么未捕获 Python 生成器中的异常？

Question

我有以下实验代码，其功能类似于zip内置。它试图做的事情应该简单明了，尝试一次 return 压缩元组，直到我们停止生成器时发生 IndexError。

def my_zip(*args):
    i = 0
    while True:
        try:
            yield (arg[i] for arg in args)
        except IndexError:
            raise StopIteration
        i += 1

但是，当我尝试执行以下代码时，IndexError 没有被捕获，而是被生成器抛出：

gen = my_zip([1,2], ['a','b'])
print(list(next(gen)))
print(list(next(gen)))
print(list(next(gen)))


IndexError                                Traceback (most recent call last)
I:\Software\WinPython-32bit-3.4.2.4\python-3.4.2\my\temp2.py in <module>()
     12 print(list(next(gen)))
     13 print(list(next(gen)))
---> 14 print(list(next(gen)))

I:\Software\WinPython-32bit-3.4.2.4\python-3.4.2\my\temp2.py in <genexpr>(.0)
      3     while True:
      4         try:
----> 5             yield (arg[i] for arg in args)
      6         except IndexError:
      7             raise StopIteration
IndexError: list index out of range

为什么会这样？

编辑：

感谢@thefourtheye 对上面发生的事情提供了很好的解释。现在我执行的时候又出现了一个问题：

list(my_zip([1,2], ['a','b']))

此行从未 returns 并且似乎使机器挂起。现在怎么样了？

Answer 1

尝试用以下内容替换 yield (arg[i] for ...)。

for arg in args:
    yield arg[i]

但是导致异常的数字 1[1] 是没有意义的。我建议只用 arg 替换 arg[i]。

Answer 2

yield 每次都会生成一个生成器对象，并且在创建生成器时完全没有问题。这就是 my_zip 中的 try...except 没有捕捉到任何东西的原因。第三次执行时，

list(arg[2] for arg in args)

这就是它如何简化为（对于我们的理解而言过于简化）现在，仔细观察，list 正在迭代生成器，而不是实际的 my_zip 生成器。现在，list 在生成器对象上调用 next 并对 arg[2] 求值，结果发现 2 不是 arg 的有效索引（这是 [1, 2] 在这种情况下），所以 IndexError 被引发，并且 list 无法处理它（无论如何它没有理由处理它）所以它失败了。

根据编辑，

list(my_zip([1,2], ['a','b']))

会这样评价。首先， my_zip 将被调用，这将为您提供一个生成器对象。然后用 list 迭代它。它在其上调用 next，并获得另一个生成器对象 list(arg[0] for arg in args)。由于没有异常或遇到return，它将调用next，以获取另一个生成器对象list(arg[1] for arg in args)并继续迭代。请记住，产生的生成器永远不会迭代，所以我们永远不会得到 IndexError。这就是代码无限运行的原因。

你可以这样确认，

from itertools import islice
from pprint import pprint
pprint(list(islice(my_zip([1, 2], ["a", 'b']), 10)))

你会得到

[<generator object <genexpr> at 0x7f4d0a709678>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a7096c0>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a7099d8>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a709990>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a7095a0>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a709510>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a7095e8>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a71c708>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a71c750>,
 <generator object <genexpr> at 0x7f4d0a71c798>]

所以代码试图构建生成器对象的无限列表。

Answer 3

抱歉，对于未能捕获到异常，我无法提供连贯的解释，但是，有一种简单的解决方法；在最短序列的长度上使用 for 循环：

def my_zip(*args):
    for i in range(min(len(arg) for arg in args)):
        yield (arg[i] for arg in args)

>>> gen = my_zip([1,2], ["a",'b','c'])
>>> print(list(next(gen)))
[1, 'a']
>>> print(list(next(gen)))
[2, 'b']
>>> print(list(next(gen)))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

Answer 4

def my_zip(*args):
    i = 0
    while True:
        try:
            yield (arg[i] for arg in args)
        except IndexError:
            raise StopIteration
        i += 1

IndexError 没有被捕获，因为 (arg[i] for arg in args) 是一个生成器，它不会立即执行，而是在你开始迭代它时执行。当您调用 list((arg[i] for arg in args)):

时，您在另一个范围内对其进行迭代

# get the generator which yields another generator on each iteration
gen = my_zip([1,2], ['a','b'])
# get the second generator `(arg[i] for arg in args)` from the first one
# then iterate over it: list((arg[i] for arg in args))
print(list(next(gen)))

第一个 list(next(gen)) i 等于 0.
第二个 list(next(gen)) i 等于 1.
第三个 list(next(gen)) i 等于 2。这里你得到 IndexError -- 在外部范围内。该行被视为 list(arg[2] for arg in ([1,2], ['a','b']))

为什么未捕获 Python 生成器中的异常？

Why are exceptions within a Python generator not caught?

python

python-3.x

generator

编辑：