协程定义

协程的底层架构是在pep342 中定义，并在python2.5 实现的。

python2.5 中，yield关键字可以在表达式中使用，而且生成器API中增加了 .send(value)方法。生成器可以使用.send(...)方法发送数据，发送的数据会成为生成器函数中yield表达式的值。

协程是指一个过程，这个过程与调用方协作，产出有调用方提供的值。因此，生成器可以作为协程使用。

除了 .send(...)方法，pep342 和添加了 .throw(...)（让调用方抛出异常，在生成器中处理）和.close()（终止生成器）方法。

python3.3后，pep380对生成器函数做了两处改动：

生成器可以返回一个值；以前，如果生成器中给return语句提供值，会抛出SyntaxError异常。

引入yield from 语法，使用它可以把复杂的生成器重构成小型的嵌套生成器，省去之前把生成器的工作委托给子生成器所需的大量模板代码。

协程生成器的基本行为

首先说明一下，协程有四个状态，可以使用inspect.getgeneratorstate(...)函数确定：

GEN_CREATED # 等待开始执行

GEN_RUNNING # 解释器正在执行（只有在多线程应用中才能看到这个状态）

GEN_SUSPENDED # 在yield表达式处暂停

GEN_CLOSED # 执行结束

#! -*- coding: utf-8 -*-

import inspect

# 协程使用生成器函数定义：定义体中有yield关键字。

defsimple_coroutine():

    print('-> coroutine started')    # yield 在表达式中使用；如果协程只需要从客户那里接收数据，yield关键字右边不需要加表达式（yield默认返回None）

x = yield

    print('-> coroutine received:', x)

my_coro = simple_coroutine()# 和创建生成器的方式一样，调用函数得到生成器对象。

print(inspect.getgeneratorstate(my_coro))

# 协程处于 GEN_CREATED (等待开始状态)my_coro.send(None)

# 首先要调用next()函数，因为生成器还没有启动，没有在yield语句处暂停，所以开始无法发送数据

# 发送 None 可以达到相同的效果 my_coro.send(None) 

next(my_coro)# 此时协程处于 GEN_SUSPENDED (在yield表达式处暂停)

print(inspect.getgeneratorstate(my_coro))

# 调用这个方法后，协程定义体中的yield表达式会计算出42；现在协程会恢复，一直运行到下一个yield表达式，或者终止。

my_coro.send(42)

print(inspect.getgeneratorstate(my_coro))

运行上述代码，输出结果如下

GEN_CREATED

-> coroutine started

GEN_SUSPENDED

-> coroutine received: 42# 这里，控制权流动到协程定义体的尾部，导致生成器像往常一样抛出StopIteration异常

Traceback (most recent call last):

File "/Users/gs/coroutine.py", line 18, in <module>

    my_coro.send(42)

StopIteration

send方法的参数会成为暂停yield表达式的值，所以，仅当协程处于暂停状态是才能调用send方法。

如果协程还未激活（GEN_CREATED 状态）要调用next(my_coro) 激活协程，也可以调用my_coro.send(None)

如果创建协程对象后立即把None之外的值发给它，会出现下述错误：

>>> my_coro = simple_coroutine()

>>> my_coro.send(123)

Traceback (most recent call last):

File "/Users/gs/coroutine.py", line 14, in <module>

    my_coro.send(123)

TypeError: can't send non-None value to a just-started generator

仔细看错误消息

can't send non-None value to a just-started generator

最先调用next(my_coro) 这一步通常称为”预激“（prime）协程---即，让协程向前执行到第一个yield表达式，准备好作为活跃的协程使用。

再看一个两个值得协程

defsimple_coro2(a):

    print('-> coroutine started: a =', a)

b = yield a

    print('-> Received: b =', b)

c = yield a + b

    print('-> Received: c =', c)

my_coro2 = simple_coro2(14)

print(inspect.getgeneratorstate(my_coro2))# 这里inspect.getgeneratorstate(my_coro2) 得到结果为 GEN_CREATED （协程未启动）

next(my_coro2)

# 向前执行到第一个yield 处 打印 “-> coroutine started: a = 14”

# 并且产生值 14 （yield a 执行 等待为b赋值）

print(inspect.getgeneratorstate(my_coro2))

# 这里inspect.getgeneratorstate(my_coro2) 得到结果为 GEN_SUSPENDED （协程处于暂停状态）

my_coro2.send(28)

# 向前执行到第二个yield 处 打印 “-> Received: b = 28”

# 并且产生值 a + b = 42（yield a + b 执行 得到结果42 等待为c赋值）

print(inspect.getgeneratorstate(my_coro2))

# 这里inspect.getgeneratorstate(my_coro2) 得到结果为 GEN_SUSPENDED （协程处于暂停状态）

my_coro2.send(99)

# 把数字99发送给暂停协程，计算yield 表达式，得到99，然后把那个数赋值给c 打印 “-> Received: c = 99”

# 协程终止，抛出StopIteration

运行上述代码，输出结果如下

GEN_CREATED

-> coroutine started: a = 14

GEN_SUSPENDED

-> Received: b = 28

-> Received: c = 99

Traceback (most recent call last):

File "/Users/gs/coroutine.py", line 37, in <module>

    my_coro2.send(99)

StopIteration