Question

第 7 章讨论闭包时，我们分析了如何使用对象计算移动平均值：示例 7-8 定义的是一个简单的类；示例 7-14 定义的是一个高阶函数，用于生成一个闭包，在多次调用之间跟踪 total 和 count 变量的值。示例 16-3 展示如何使用协程实现相同的功能。2

2这个示例的灵感来自 Jacob Holm 在 Python-ideas 邮件列表中发布的一个代码片段，他发布的消息题为“Yield-From: Finalization guarantees”。在那个消息的后续回复中，那段代码有几个变体。Holm 在 003912 号消息中进一步说明了自己的想法。

示例 16-3　coroaverager0.py：定义一个计算移动平均值的协程

def averager():
  total = 0.0
  count = 0
  average = None
  while True:  ➊
    term = yield average  ➋
    total += term
    count += 1
    average = total/count

➊ 这个无限循环表明，只要调用方不断把值发给这个协程，它就会一直接收值，然后生成结果。仅当调用方在协程上调用 .close() 方法，或者没有对协程的引用而被垃圾回收程序回收时，这个协程才会终止。

➋ 这里的 yield 表达式用于暂停执行协程，把结果发给调用方；还用于接收调用方后面发给协程的值，恢复无限循环。

使用协程的好处是，total 和 count 声明为局部变量即可，无需使用实例属性或闭包在多次调用之间保持上下文。示例 16-4 是使用 averager 协程的 doctest。

示例 16-4　coroaverager0.py：示例 16-3 中定义的移动平均值协程的 doctest

  >>> coro_avg = averager()  ➊
  >>> next(coro_avg)  ➋
  >>> coro_avg.send(10)  ➌
  10.0
  >>> coro_avg.send(30)
  20.0
  >>> coro_avg.send(5)
  15.0

❶ 创建协程对象。

❷ 调用 next 函数，预激协程。

❸ 计算移动平均值：多次调用 .send(...) 方法，产出当前的平均值。

在上述 doctest 中（示例 16-4），调用 next(coro_avg) 函数后，协程会向前执行到 yield 表达式，产出 average 变量的初始值——None，因此不会出现在控制台中。此时，协程在 yield 表达式处暂停，等到调用方发送值。coro_avg.send(10) 那一行发送一个值，激活协程，把发送的值赋给 term，并更新 total、count 和 average 三个变量的值，然后开始 while 循环的下一次迭代，产出 average 变量的值，等待下一次为 term 变量赋值。

细心的读者可能迫切地想知道如何终止执行 averager 实例（如 coro_avg），因为定义体中有个无限循环。16.5 节会讨论这个话题。

讨论如何终止协程之前，我们要先谈谈如何启动协程。使用协程之前必须预激，可是这一步容易忘记。为了避免忘记，可以在协程上使用一个特殊的装饰器。接下来介绍这样一个装饰器。