为何Python生成器代码未按预期输出回文数序列？

问题场景 #

学习Python生成器的.send()方法时，期望生成序列11、101、1001、10001...，但实际输出却是11、111、1111、10101...，跳过了预期的中间回文数。

代码示例 #

def is_palindrome(num):
    # 跳过单个数字的输入
    if num // 10 == 0:
        return False
    temp = num
    reversed_num = 0

    while temp != 0:
        reversed_num = (reversed_num * 10) + (temp % 10)
        temp = temp // 10

    return num == reversed_num
    
def infinite_palindromes():
    num = 0
    while True:
        if is_palindrome(num):
            i = (yield num)
            if i is not None:
                num = i
        num += 1

pal_gen = infinite_palindromes()
for i in pal_gen:
    digits = len(str(i))
    pal_gen.send(10 ** (digits))

问题原因 #

核心问题在于**.send()方法的双重作用**：它既会向生成器传递值，也会触发生成器的一次迭代（等同于调用next()），导致中间生成的回文数被send()消耗，没有被for循环捕获：

1. 第一次for循环自动调用next(pal_gen)，生成器找到第一个回文数11并yield，此时生成器暂停在i = (yield num)行。
2. 执行pal_gen.send(100)：将100赋值给i，把num设置为100，随后执行num +=1得到101。
3. 生成器继续循环，检查到101是回文数，执行i = (yield num)并yield 101——这个101会作为send()的返回值被返回，但for循环的下一次迭代会再次调用next(pal_gen)，导致生成器跳过101，继续递增num直到找到下一个回文数111，才会被for循环的i接收并输出。

解决方法 #

调整代码逻辑，接收send()的返回值并输出，避免for循环和send()重复触发迭代：

def is_palindrome(num):
    if num // 10 == 0:
        return False
    temp = num
    reversed_num = 0
    while temp != 0:
        reversed_num = (reversed_num * 10) + (temp % 10)
        temp = temp // 10
    return num == reversed_num
    
def infinite_palindromes():
    num = 0
    while True:
        if is_palindrome(num):
            i = (yield num)
            if i is not None:
                num = i
        num += 1

pal_gen = infinite_palindromes()
# 启动生成器并获取第一个回文数
current = next(pal_gen)
print(current)

while True:
    digits = len(str(current))
    # send值并接收返回的下一个回文数
    current = pal_gen.send(10 ** digits)
    print(current)

运行这段代码就能得到预期的11、101、1001、10001...序列。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nathaniel D'Annunzio