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终止协程和异常处理

协程中未处理的异常会向上冒泡，传给 next 函数或 send 方法的调用
方（即触发协程的对象）。示例 16-7 举例说明如何使用示例 16-6 中由
装饰器定义的 averager 协程。

示例 16-7　未处理的异常会导致协程终止

>>> from coroaverager1 import averager
>>> coro_avg = averager()
>>> coro_avg.send(40) # ➊
40.0
>>> coro_avg.send(50)
45.0
>>> coro_avg.send('spam') # ➋
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: unsupported operand type(s) for +=: 'float' and 'str'
>>> coro_avg.send(60) # ➌
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

❶ 使用 @coroutine 装饰器装饰的 averager 协程，可以立即开始发送
值。
❷ 发送的值不是数字，导致协程内部有异常抛出。
❸ 由于在协程内没有处理异常，协程会终止。如果试图重新激活协
程，会抛出 StopIteration 异常。
出错的原因是，发送给协程的 ‘spam’ 值不能加到 total 变量上。

示例 16-7 暗示了终止协程的一种方式：发送某个哨符值，让协程退
出。内置的 None 和 Ellipsis 等常量经常用作哨符值。Ellipsis 的
优点是，数据流中不太常有这个值。我还见过有人把 StopIteration
类（类本身，而不是实例，也不抛出）作为哨符值；也就是说，是像这
样使用的：my_coro.send(StopIteration)。

从 Python 2.5 开始，客户代码可以在生成器对象上调用两个方法，显式
地把异常发给协程。
这两个方法是 throw 和 close。
generator.throw(exc_type[, exc_value[, traceback]])
致使生成器在暂停的 yield 表达式处抛出指定的异常。如果生成
器处理了抛出的异常，代码会向前执行到下一个 yield 表达式，而产
出的值会成为调用 generator.throw 方法得到的返回值。如果生成器
没有处理抛出的异常，异常会向上冒泡，传到调用方的上下文中。

generator.close()

致使生成器在暂停的 yield 表达式处抛出 GeneratorExit 异常。
如果生成器没有处理这个异常，或者抛出了 StopIteration 异常（通
常是指运行到结尾），调用方不会报错。如果收到 GeneratorExit 异
常，生成器一定不能产出值，否则解释器会抛出 RuntimeError 异常。
生成器抛出的其他异常会向上冒泡，传给调用方。

下面举例说明如何使用 close 和 throw 方法控制协程。示例 16-8 列出
的是接下来的例子使用的 demo_exc_handling 函数。
示例 16-8　coro_exc_demo.py：学习在协程中处理异常的测试代码

class DemoException(Exception):
"""为这次演示定义的异常类型。"""def demo_exc_handling():print('-> coroutine started')while True:try:x = yieldexcept DemoException: ➊print('*** DemoException handled. Continuing...')else: ➋print('-> coroutine received: {!r}'.format(x))
raise RuntimeError('This line should never run.') ➌

❶ 特别处理 DemoException 异常。
❷ 如果没有异常，那么显示接收到的值。
❸ 这一行永远不会执行。

示例 16-8 中的最后一行代码不会执行，因为只有未处理的异常才会中
止那个无限循环，而一旦出现未处理的异常，协程会立即终止。

demo_exc_handling 函数的常规用法如示例 16-9 所示。
示例 16-9　激活和关闭 demo_exc_handling，没有异常

>>> exc_coro = demo_exc_handling()
>>> next(exc_coro)
-> coroutine started
>>> exc_coro.send(11)
-> coroutine received: 11
>>> exc_coro.send(22)
-> coroutine received: 22
>>> exc_coro.close()
>>> from inspect import getgeneratorstate
>>> getgeneratorstate(exc_coro)
'GEN_CLOSED'

如果把 DemoException 异常传入 demo_exc_handling 协程，它会处
理，然后继续运行，如示例 16-10 所示。

示例 16-10　把 DemoException 异常传入 demo_exc_handling 不
会导致协程中止

>>> exc_coro = demo_exc_handling()
>>> next(exc_coro)
-> coroutine started
>>> exc_coro.send(11)
-> coroutine received: 11
>>> exc_coro.throw(DemoException)
*** DemoException handled. Continuing...
>>> getgeneratorstate(exc_coro)
'GEN_SUSPENDED'

但是，如果传入协程的异常没有处理，协程会停止，即状态变成
‘GEN_CLOSED’。示例 16-11 演示了这种情况。

示例 16-11　如果无法处理传入的异常，协程会终止

>>> exc_coro = demo_exc_handling()
>>> next(exc_coro)
-> coroutine started
>>> exc_coro.send(11)
-> coroutine received: 11
>>> exc_coro.throw(ZeroDivisionError)
Traceback (most recent call last):
...
ZeroDivisionError
>>> getgeneratorstate(exc_coro)
'GEN_CLOSED'

如果不管协程如何结束都想做些清理工作，要把协程定义体中相关的代
码放入 try/finally 块中，如示例 16-12。

示例 16-12　coro_finally_demo.py：使用 try/finally 块在协程终
止时执行操作

class DemoException(Exception):
"""为这次演示定义的异常类型。"""def demo_finally():print('-> coroutine started')try:while True:try:x = yieldexcept DemoException:print('*** DemoException handled. Continuing...')else:print('-> coroutine received: {!r}'.format(x))finally:print('-> coroutine ending')

Python 3.3 引入 yield from 结构的主要原因之一与把异常传入嵌套的
协程有关。另一个原因是让协程更方便地返回值。请继续往下读，了解
详情。