Python的协程与生成器:深入解析`yield from`与`async/await`的底层机制。

Python协程与生成器:深入解析yield from与async/await 大家好,今天我们来深入探讨Python中的协程和生成器,特别是yield from和async/await这两个关键特性。我们将从生成器开始,逐步过渡到协程,并剖析它们背后的机制。 1. 生成器:迭代器的进化 在理解协程之前,我们必须先掌握生成器的概念。生成器是一种特殊的迭代器,它使用yield语句来产生值,而不是使用return语句。 1.1 生成器函数与生成器对象 一个包含yield语句的函数被称为生成器函数。调用生成器函数不会立即执行函数体,而是返回一个生成器对象。 def my_generator(n): for i in range(n): yield i gen = my_generator(3) print(gen) # 输出: <generator object my_generator at 0x…> 1.2 生成器的工作方式 生成器对象通过next()函数(或者在for循环中使用)来逐个产生值。每次调用next(),生成器函数会执行到下一个yield语句,产生一个值并暂停 …

`生成器`与`协程`:`yield from`的内部机制与`async/await`的语法糖本质。

生成器与协程:yield from的内部机制与async/await的语法糖本质 大家好,今天我们来深入探讨Python中生成器、协程以及yield from和async/await之间的关系。我们将从生成器的基本概念入手,逐步揭示yield from的内部工作机制,并最终理解async/await是如何基于生成器和协程实现的。 1. 生成器:迭代器的简化实现 生成器是一种特殊的迭代器。与普通迭代器不同,生成器不需要显式定义__iter__和__next__方法,而是通过yield关键字来实现迭代过程。 基本概念: 迭代器 (Iterator): 实现了__iter__和__next__方法的对象,用于逐个访问集合中的元素。 可迭代对象 (Iterable): 实现了__iter__方法的对象,可以返回一个迭代器。 生成器函数 (Generator Function): 包含yield语句的函数,调用时返回一个生成器对象。 生成器表达式 (Generator Expression): 类似于列表推导式,但返回一个生成器对象。 代码示例: def simple_generator(n): …

解析`Python`的`生成器`和`协程`:`yield from`与`async/await`的语法糖本质。

Python 生成器与协程:yield from 与 async/await 的语法糖本质 大家好!今天我们来深入探讨 Python 中两个强大的并发编程工具:生成器和协程。我们将重点关注 yield from 语句和 async/await 关键字,揭示它们背后的语法糖本质。 1. 生成器:可迭代的迭代器 首先,让我们回顾一下生成器的概念。生成器是一种特殊的迭代器,它使用 yield 关键字来产生值。与传统的函数不同,生成器函数在调用时不会立即执行,而是返回一个生成器对象。只有在迭代这个生成器对象时,函数体内的代码才会执行,直到遇到 yield 语句。 def my_generator(n): “””一个简单的生成器函数。””” for i in range(n): yield i # 创建生成器对象 gen = my_generator(5) # 迭代生成器对象 for value in gen: print(value) # 输出 0, 1, 2, 3, 4 在这个例子中,my_generator(5) 返回一个生成器对象。当我们使用 for 循环迭代 gen 时,my_gene …

PHP `Fiber` (协程) 异常处理与资源清理的最佳实践 (PHP 8.1+)

大家好,我是你们的老朋友,今天给大家带来的课题是PHP Fiber(协程)的异常处理与资源清理。这玩意儿听起来有点高大上,但其实没那么玄乎。咱们争取用最接地气的方式,把这块硬骨头啃下来。 准备好了吗?让我们开始今天的旅程吧! Fiber:一个让你“看起来”并发的魔法师 首先,简单回顾一下 Fiber。Fiber 可以理解为轻量级的线程,但它不是真的线程。它是在用户态管理的,所以切换的开销非常小。这就像一个魔术师,看起来同时表演多个节目,但实际上是他自己快速切换。 <?php $fiber = new Fiber(function (): void { echo “Fiber startedn”; Fiber::suspend(“First suspend”); //挂起,并传递数据 echo “Fiber resumedn”; return “Fiber finished”; }); echo “Main startedn”; $result = $fiber->start(); echo “Fiber suspended with: ” . $result . “n”; …

PHP `Coroutine` (协程) 调度器实现:非阻塞 I/O 与 `Event Loop` 集成

各位观众老爷,大家好!今天咱们来聊聊 PHP 协程调度器,一个听起来高深莫测,但其实挺有意思的话题。我们争取用最接地气的语言,把这个概念掰开了揉碎了讲清楚。 开场白:PHP 的困境与协程的救赎 话说 PHP,在 Web 开发界那可是响当当的人物,简单易上手,开发效率高。但凡事都有个瓶颈,那就是它的阻塞 I/O 模型。 想象一下,你写了个 PHP 程序,要从数据库读取数据。PHP 吭哧吭哧地发出请求,然后就傻乎乎地等着数据库返回结果,这期间 CPU 就闲着没事干,只能干瞪眼。这种情况下,你的服务器只能同时处理很少的请求,性能那是相当的捉急。 这时候,协程就如同救世主一般出现了。协程可以在一个线程中“同时”运行多个任务,当一个任务阻塞时,它可以主动让出 CPU,让给其他任务执行,等到阻塞解除后,再回来继续执行。这样一来,CPU 的利用率就大大提高了,服务器的并发能力也跟着水涨船高。 协程的核心概念:非阻塞 I/O 与 Event Loop 要实现协程,有两个核心概念必须掌握: 非阻塞 I/O (Non-blocking I/O): 传统的阻塞 I/O,就像你去饭馆点菜,点完就只能在那儿等着 …

PHP `Fiber` (协程) 调度器实现:用户态异步任务管理

各位观众老爷们,晚上好!我是今天的主讲人,很高兴能和大家一起聊聊 PHP Fiber 的调度器实现,也就是如何在用户态玩转异步任务管理。准备好了吗?咱们这就开始了! 开场白:PHP 的异步之路 PHP,这个曾经被戏称为“世界上最好的语言”,在并发处理方面一直比较弱鸡。传统的 PHP 通常是请求驱动的,一个请求对应一个线程/进程,并发能力受限于服务器资源。虽然可以通过多进程、多线程等方式提高并发,但资源开销大,上下文切换成本高。 后来,各种异步框架(比如 Swoole、ReactPHP)开始崭露头角,它们通过事件循环机制实现了异步非阻塞 I/O,大大提高了 PHP 的并发能力。然而,这些框架往往需要依赖扩展,并且代码风格也与传统的同步代码有所不同。 直到 PHP 8.1 引入了 Fiber,才真正让 PHP 在语言层面具备了协程能力。Fiber 允许我们在用户态进行任务切换,无需依赖扩展,并且可以以更接近同步代码的方式编写异步代码。 什么是 Fiber? 简单来说,Fiber 就是一个轻量级的“线程”。它允许我们将一个函数(或者说一段代码)分割成多个可暂停和恢复的执行单元。与传统的线程不 …

PHP `Swoole` 框架深度:协程、`Event Loop` 与高性能网络通信

各位听众,大家好!我是今天的讲师,很高兴能和大家一起聊聊 PHP Swoole 框架,这玩意儿绝对是 PHP 性能提升的核武器。今天咱们就深入剖析一下 Swoole 的协程、Event Loop 以及它如何实现高性能网络通信。准备好了吗?咱们发车! 一、Swoole: PHP 的超能力装甲 简单来说,Swoole 是一个 PHP 的异步、并行、高性能网络通信引擎。它让 PHP 摆脱了传统阻塞 IO 的束缚,可以像 Node.js、Go 那样玩转异步编程。想象一下,你用 PHP 写一个高并发的 WebSocket 服务器,或者处理海量数据的任务队列,以前想都不敢想,现在 Swoole 就能帮你搞定。 二、协程:轻量级的线程魔法 咱们先来聊聊协程。你可以把协程想象成比线程更轻量级的“小弟”,它们共享线程的资源,但切换开销却小得多。 1. 协程的原理 传统的线程切换需要操作系统内核介入,开销很大。而协程的切换完全在用户态完成,由程序员自己控制。当一个协程遇到阻塞操作(比如等待 IO),它会主动让出 CPU,让其他协程执行。等到 IO 完成,再恢复执行。这种主动让出的机制避免了内核切换的开销。 …

PHP `Fiber` (协程) (PHP 8.1+):用户态协程的原理与异步I/O

各位朋友,大家好!今天咱们来聊聊PHP 8.1引入的“Fiber”(协程),这玩意儿听起来高大上,其实就是个“轻量级线程”,能让你的PHP代码跑得飞起。 开场白:PHP的“困境”与Fiber的“救赎” 咱们PHP程序员最头疼的事情之一就是I/O阻塞。想想你发起一个数据库查询,或者调用一个外部API,你的PHP进程就得傻乎乎地等着,啥也干不了。这就好比你排队买奶茶,前面的人磨磨蹭蹭,你就只能干瞪眼。 传统的解决办法是多线程或多进程,但这玩意儿资源消耗大,切换开销也高,就像雇一大堆人帮你排队,成本太高。 这时候,Fiber就闪亮登场了!它允许你在一个PHP进程里“并发”执行多个任务,而且切换开销极低,就像你学会了影分身术,能同时做几件事,效率嗖嗖地往上涨。 什么是Fiber? 别被“协程”吓到! 首先,咱们得搞清楚一个概念:什么是“协程”? 其实,协程就是用户态的线程。 啥意思? 简单说,线程是由操作系统内核管理的,而协程是由程序员自己管理的。 操作系统内核管理线程就像一个严厉的老师,分配资源、调度执行,啥都要管。 而程序员管理协程就像一个班长,自己安排同学的任务,效率更高,也更灵活。 F …

C++ 减少上下文切换开销:用户态线程池与协程的优势

哈喽,各位好! 今天咱们聊聊一个让程序员又爱又恨的话题:上下文切换。爱是因为它保证了多任务的并发执行,恨是因为它带来的性能损耗简直让人抓狂。在C++的世界里,我们如何优雅地、高效地减少这种开销呢?答案就在用户态线程池和协程这两个利器里。 一、 什么是上下文切换?它为啥这么烦人? 想象一下,你正在同时做三件事:写代码、听音乐、和朋友聊天。你的大脑需要在这些任务之间快速切换,才能让你看起来像个高效的多面手。这就是上下文切换,只不过操作系统比你更厉害,它能同时处理成百上千个任务。 具体来说,上下文切换是指CPU从一个进程或线程切换到另一个进程或线程的过程。这个过程包含以下几个步骤: 保存当前进程/线程的状态: 包括CPU寄存器、程序计数器、堆栈指针等。这些信息是下次恢复执行时所必需的。 将状态信息保存到内存: 通常是保存在进程控制块(PCB)或者线程控制块(TCB)中。 加载下一个进程/线程的状态: 从内存中读取下一个要执行的进程/线程的状态信息。 恢复执行: 将加载的状态信息写入CPU寄存器,程序计数器指向下一个要执行的指令,开始执行新的进程/线程。 好了,现在问题来了,这个过程有什么问题 …

C++ 协程与异常处理:协程中的异常传播机制

各位听众,欢迎来到今天的 C++ 协程与异常处理主题讲座!今天咱们聊聊协程这玩意儿,尤其是它跟异常处理搅和在一起时,会碰撞出什么样的火花。 什么是协程?别跟我拽那些官方定义! 你可能听过协程,但那些生涩的定义听着就想睡觉。简单来说,协程就像一个“暂停”按钮。普通的函数,一旦开始执行,就得一口气跑完。但协程不一样,它可以执行到一半,然后说:“嘿,哥们,我先歇会儿,等会儿再回来继续。” 这种“暂停和恢复”的能力,让协程在处理异步操作、并发任务等方面非常有用。想象一下,你要处理大量的网络请求,如果每个请求都用一个线程,资源消耗太大。协程就能优雅地解决这个问题,它可以暂停等待网络数据,然后回来继续处理,而不需要创建新的线程。 C++ 协程:Promise, Awaiter, Coroutine Handle,三大金刚 C++20 引入了协程,它不是语言内置的魔法,而是通过一些特殊的类型和操作符来实现的。理解这三个概念是掌握 C++ 协程的关键: Promise (承诺体): 这是协程的“管家”,负责协程的状态管理,比如结果、异常,以及协程的生命周期。你可以把它看作是协程的“大脑”。 Await …