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  • Python 基础 内置函数 迭代器与生成器

    今天就来介绍一下内置函数和迭代器 、生成器相关的知识

    一、内置函数:就是Python为我们提供的直接可以使用的函数。

    简单介绍几个自己认为比较重要的
    1.#1.eval函数:(可以把文件中每行中的数据类型提取出来(之前是字符串类型))
    a = "{'a':23,'b':43,'book':'english'}"
    print(eval(a))
    
    2.#2.hash(可以hash的数据类型是不可变数据类型)
    a = 'alex'
    b = hash(a)
    print(b)
    
    3.#zip 函数(组成一一对应的元组)(如果外面不加一个lis那没得到的就是一个zip对象)
    print(list(zip(('a','b','c'),(1,2,3))))
    print(list(zip(('a','b','c'),(1,2,3,4))))
    print(list(zip(('a','b','c','d'),(1,2,3))))
    
    p = {'name':'alex','age':23,'gender':'male'}
    print(list(zip(p.keys(),p.values())))
    输出结果为:
    [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]
    [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]
    [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]
    [('name', 'alex'), ('age', 23), ('gender', 'male')]
    
    # #max 和 min 函数
    # l = [
    #     (5,'e'),
    #     (2,'b'),
    #     (3,'c'),
    #     (6,'d')
    # ]
    #
    # print(list(max(l)))
    # #max 函数的两点说明:
    # #1.max处理的是可以迭代的对象,相当于for循环取出每个元素进行比较,不同数据类型之间不可以比较
    # #2.每个元素之间的比较是从每个元素的第一个位置依次比较,如果此位置可以区分出大小,后面就不需要比较了,直接得出这两个元素的大小
    #
    #
    # #sorted函数的使用(都是按照从小到大的顺序进行排列)
    #
    # name_dict ={
    #     'yuanhao':80,
    #     'alex':99,
    #     'wupeiqi':700
    # }
    # print(sorted(name_dict))
    # print(sorted(name_dict,key = lambda key:name_dict[key]))
    #
    View Code

    内置函数的补充:

    1.对数据的进制转化
    a = hex(12)#10转16
    b = bin(12) #10转 2
    c = oct(12) #10 转8
    print(a)
    print(b)
    print(c)
    
    #输出结果为:
    0xc
    0b1100
    0o14
    
    2.数字转字母,字母转数字
    a = ord('A')
    b = chr(99)
    print(a,b)
    输出结果:65 c
    
    3.divmod 取余函数(用在做网页的文章分页)
    c = divmod(10,3)
    print(c)
    输出结果:(3, 1)  #3余数为1
    
    4.求次方函数
    d = pow(2,3)
    e = pow(2,3,4)
    print(d,e) #d:2的3次方;e:2的3次方对4取余
    
    5.reversed函数取翻转
    
    6.round() #四舍五入函数

    二、迭代器协议与生成器

        1.迭代器协议:对象必须提供一个next方法,执行该方法要么返回迭代中的下一项,要么就引起一个StopIteration异常,以终止迭代 (只能往后走不能往前退)

        2.可迭代对象:实现了迭代器协议的对象(如何实现:对象内部定义一个__iter__()方法)

        3.协议是一种约定,可迭代对象实现了迭代器协议,python的内部工具(如for循环,sum,min,max函数等)使用迭代器协议访问对象。

    三、Python中强大的for 循环机制  

        for循环的本质:循环所有对象,全都是使用迭代器协议。

        很多人会想,for循环的本质就是遵循迭代器协议去访问对象,那么for循环的对象肯定都是迭代器了啊,没错,那既然这样,for循环可以遍历(字符串,列表,元组,字         典,集合,文件对象),那这些类型的数据肯定都是可迭代对象啊?但是,我他妈的为什么定义一个列表l=[1,2,3,4]没有l.next()方法,打脸么。

        (字符串,列表,元组,字典,集合,文件对象)这些都不是可迭代对象,只不过在for循环式,调用了他们内部的__iter__方法,把他们变成了可迭代对象

        然后for循环调用可迭代对象的__next__方法去取值,而且for循环会捕捉StopIteration异常,以终止迭代

        

    #2.for循环内部实现的机制
    
    l = [1,2,3,4]
    
    for i in l:#(i_1 = l._iter__() / i_l.__next__())
        print(i)
    
    iter_l = l.__iter__()#遵循迭代器协议,生成可以迭代的对象
    print(iter_l.__next__())
    print(iter_l.__next__())
    print(iter_l.__next__())
    
    #通过while循环实现遍历列表
    l = [1,3,5]
    index = 0
    while index <len(l):
        print(l[index])
        index +=1
    
    #集合中使用迭代器
    s = {1,2,3}
    iter_s = s.__iter__()
    print(iter_s)
    print(iter_s.__next__())
    print(iter_s.__next__())
    print(iter_s.__next__())
    
    #字典中使用迭代器
    d = {'alex':44,'egon':56}
    iter_d = d.__iter__()#默认迭代的是key值
    print(iter_d.__next__())
    print(iter_d.__next__())
    
    #文件中使用迭代器
    with open('test','r+') as f:
    
        iter_f = f.__iter__()
        print(iter_f.__next__(),end = '')#通过end参数解决了不是以默认的方式换行的问题
        print(iter_f.__next__(),end = '')
        print(iter_f.__next__(),end = '')
    
    #文件关闭后对文件的操作就会报错
    f=open('test','r')
    iter_f = f.__iter__()
    print(iter_f.__next__())
    #f.close()
    print(iter_f.__next__())
    
    '''

    四、生成器   

        可以理解为一种数据类型,这种数据类型自动实现了迭代器协议(其他的数据类型需要调用自己内置的__iter__方法),所以生成器就是可迭代对象 

        生成器分类及在python中的表现形式:(Python有两种不同的方式提供生成器)

        1.生成器函数:常规函数定义,但是,使用yield语句而不是return语句返回结果yield语句一次返回一个结果,在每个结果中间,挂起函数的状态,以便下次重它离开的地方继续执行

        2.生成器表达式:类似于列表推导,但是,生成器返回按需产生结果的一个对象,而不是一次构建一个结果列表

        为何使用生成器之生成器的优点

       Python使用生成器对延迟操作提供了支持。所谓延迟操作,是指在需要的时候才产生结果,而不是立即产生结果。这也是生成器的主要好处。

       生成器小结:

       1.是可迭代对象

       2.实现了延迟计算,省内存啊

       3.生成器本质和其他的数据类型一样,都是实现了迭代器协议,只不过生成器附加了一个延迟计算省内存的好处,其余的可迭代对象可没有这点好处,记住喽!!!

        

     1 def test():
     2     yield 1
     3     yield 2
     4     yield 3
     5 g=test()#写完此句才是生成器对象
     6 print('来自函数',g)#来自函数 <generator object test at 0x02170CC0>
     7 # print(g.__next__())#生成器内部有next方法,直接调用就ok
     8 # print(g.__next__())
     9 # print(g.__next__())
    10 
    11 #三元表达式
    12 name='alex'
    13 name='linhaifeng'
    14 res='SB' if name == 'alex' else '帅哥'
    15 print(res)
    16 
    17 #列表解析
    18 #通过for循环的形式实现原理
    19 egg_list=[]
    20 for i in range(10):
    21     egg_list.append('鸡蛋%s' %i)
    22 print(egg_list)
    23 #列表解析的表达形式
    24 l=['鸡蛋%s' %i for i in range(10)]#%后面相当于一个要传给前面的一个参数
    25 l1=['鸡蛋%s' %i for i in range(10) if i > 5 ] #列表解析中的三元表达式形式
    26 # # l1=['鸡蛋%s' %i for i in range(10) if i > 5 else i] #没有四元表达式
    27 # l2=['鸡蛋%s' %i for i in range(10) if i < 5] #没有四元表达式
    28 
    29 print(l)
    30 print(l1)
    31 # print(l2)
    32 
    33 #生成器表达式
    34 laomuji=('鸡蛋%s' %i for i in range(10)) #生成器表达式,就是把列表解析中的[]换成()
    35 print(laomuji)
    36 print(laomuji.__next__())
    37 print(laomuji.__next__())
    38 print(next(laomuji))
    39 print(next(laomuji))
    40 print(next(laomuji))
    41 print(next(laomuji))
    42 print(next(laomuji))
    43 print(next(laomuji))
    44 print(next(laomuji))
    45 print(next(laomuji))
    46 # print(next(laomuji)) 报错: StopIteration
    47 
    48 '''
    49 '''
    50 #生成器函数
    51 import time
    52 def test():
    53     print('开始生孩子啦。。。。。。')
    54     print('开始生孩子啦。。。。。。')
    55     print('开始生孩子啦。。。。。。')
    56     yield '' #yield 相当于return 作用就是做返回值用
    57     time.sleep(3)
    58     print('开始生儿子啦')
    59     yield '儿子'
    60 
    61     time.sleep(3)
    62     print('开始生孙子啦')
    63     yield '孙子'
    64 
    65 
    66 res=test()#执行此句只是在定义一个生成器对象
    67 print(res)#<generator object test at 0x00700D20>
    68 print(res.__next__()) #test()
    69 print(res.__next__()) #test()
    70 print(res.__next__()) #test()

    实现生产者和消费者模型的例子:

    #实例:实现生产者消费者模型
    #通过生成器实现协程并行运算
    import time
    def consumer(name):
        print("%s 准备吃包子啦!" %name)
        while True:
           baozi = yield 1 #yield 的第二个作用就是接受send传过来的参数赋值给包子变量
    
           print("包子[%s]来了,被[%s]吃了!" %(baozi,name))
    
    
    def producer(name):
        c = consumer('A')
        c2 = consumer('B')
        print( c.__next__())
        print(c2.__next__())
        print("老子开始准备做包子啦!")
        for i in range(10):
            time.sleep(1)
            print("做了2个包子!")
            c.send(i)#send 函数实现了向yield函数传递参数的作用
            c2.send(i)
    
    producer("alex")

    生成器中send()方法的应用

    #send 参数的实例演示
    #yield 相当于return 控制的是函数的返回值
    #x = yield  的另外一个特性就是接受send传过来的值并且把值付给x
    
    def test():
        print('开始啦')
        first = yield 1 #return 1 first = None
        print('第一次',first)
        yield 2
        print('第二次')
    
    t = test()
    res = t.__next__()# -->next()
    print(res) #res取得是yield的返回值
    
    t.send(None)
    
    计算结果为:
    开始啦
    1
    第一次 None

    生成器总结:

    综上已经对生成器有了一定的认识,下面我们以生成器函数为例进行总结

    • 语法上和函数类似:生成器函数和常规函数几乎是一样的。它们都是使用def语句进行定义,差别在于,生成器使用yield语句返回一个值而常规函数使用return语句返回一个值
    • 自动实现迭代器协议:对于生成器,Python会自动实现迭代器协议,以便应用到迭代背景中(如for循环,sum函数)。由于生成器自动实现了迭代器协议,所以,我们可以调用它的next方法,并且,在没有值可以返回的时候,生成器自动产生StopIteration异常
    • 状态挂起:生成器使用yield语句返回一个值。yield语句挂起该生成器函数的状态,保留足够的信息,以便之后从它离开的地方继续执行

    优点一:生成器的好处是延迟计算,一次返回一个结果。也就是说,它不会一次生成所有的结果,这对于大数据量处理,将会非常有用。

    优点二:生成器还能有效提高代码可读性

    注:此处的总结来源于:http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6133014.html

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