python - 为什么 Python 的生成器不是类型？

Question

问题的简短版本:为什么生成器实例的类型不是创建实例的生成器函数？也就是说，如果我们有一个生成器，比如说 def G(): yield 1 并且 g 是由 G 创建的生成器实例，即g = G()，那为什么type(g) is G 是假的呢？

详细信息:

我最近问了一个关于如何确定给定生成器对象是什么类型的生成器的问题。 (参见 In Python, is there any way to test a generator object to find out which generator created it?。)答案最终要求使用 __name__。然而，这仍然给我留下了一个悬而未决的问题:为什么生成器不是 Python 中的类型？

下面的所有代码都是针对 Python 3.3 的，但我相信大部分代码都适用于旧版本的 Python(至少是 2.7)和新版本，即 3.4。

让我们先来看一个非常简单的迭代器示例:

class C(object):
    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        return 1


c = C()
print(next(c))       # 1
print(type(c))       # <class '__main__.C'>
print(type(c) is C)  # True

在功能上，上面的类与下面给出的生成器相同。 (当然，我们缺少 throw、send 和 close，还有其他细微差别，但我相信它们与手头的问题。)

def G():
    while True:
        yield 1


g = G()
print(next(g))       # 1
print(type(g))       # <class 'generator'>
print(type(g) is G)  # False

但如您所见，使用 def 和 yield 定义的生成器创建的对象类型与使用类创建的迭代器的处理方式完全不同。所有生成器实例都被赋予通用类型 generator。对我来说，这类似于所有由类创建的对象都被赋予一个泛型类型，比如 object，当然不是这种情况。

Python 总体上是一种非常一致和合乎逻辑的语言。特别是，Python 对类型的处理非常一致:一个对象的“创建者”成为它的类型。即使使用元类，这也能很好地工作:

class M(type):
    def __new__(cls, *args):
        return super().__new__(cls, *args)

class C(metaclass=M):
    pass


c = C()

print(type(c) is C)        # True
print(type(C) is M)        # True
print(type(M) is type)     # True
print(type(type) is type)  # True

你可以在这里看到type(c)是C，因为c是由C创建的，并且type(C) 是 M 因为类对象 C 是由元类 M 创建的，最后 M 本身是由元类type 创建的类对象。我们甚至有 type(type) 是 type，它作为一个自引用，为类型层次结构提供了一个根。

但是，对于生成器，我觉得这种一致性被打破了。在上面，当我们有 g = G() 时，对象 g 实际上是由 G 创建的。它的类型不应该设置为等于 G 吗？或者是否有更深层次的原因为我未能看到的所有生成器实例选择泛型类型？

Answer 1

In particular, Python's treatment of types is very consistent: the "creator" of an object becomes its type.

这仅适用于类。并非所有创建对象的东西都是类:

type(open('whatever')) is not open
type(iter(whatever)) is not iter
type(compile('whatever')) is not compile

生成器函数是一个函数，而不是一个类。您不能将它子类化，不能在其上定义方法，不能使它从某物继承，不能改变它的元类，或者几乎任何您可以用真实类做的事情。学习创建生成器的函数并不会改变你与之交互的方式，就像学习对象的类会改变你与对象的交互方式一样。与不同的类不同，无论创建生成器的函数是什么，它都提供完全相同的 API。

简而言之，生成器函数类型而不是函数没有任何好处。