Python 迭代器与生成器及装饰器

1.迭代器（Iterator）

迭代器是访问集合元素的一种方式。有下面特点：

1）每次调用__next__()方法只访问一个元素，而且不能后退，便于循环比较大的数据集合，节省内存；（当容器中没有可访问的元素后，next()方法将会抛出一个StopIteration异常终止迭代器）

2）只能从头到尾访问，不能随机访问某个值；

3）迭代器提供了一个统一的访问集合的接口，只要定义了iter()方法对象，就可以使用迭代器访问。

迭代器使用：

lis=['a','b','c','d']
a=iter(lis)
print(a.__next__())
print(a.__next__())
print(a.__next__())
print(a.__next__())
print(a.__next__())    #没有元素获取，导致StopIteration报错

#运行结果
a
b
c
d
Traceback (most recent call last):
  File "F:/Python/pythoncode/s12/study/study5.py", line 318, in <module>
    print(a.__next__())
StopIteration

使用for循环访问迭代器：

lis=['a','b','c','d']
a=iter(lis)
for st in a:
    print(st)

#运行结果
a
b
c
d

2.生成器（Generator）

一个调用返回迭代器的函数，就叫做生成器。函数中包含yield语法，这个函数就会变成生成器。

 1)生成器表达式

用来生成有规律的生成器

格式：generator_name=('生成规则’ for i range(num) if 'i的条件‘）

a=('a' for i in range(5) if i%2)
b=(i+1 for i in range(5))
print(a,type(a))
print(b,type(b))
print(b.__next__())
print(b.__next__())
print(b.__next__())
print(b.__next__())
print(b.__next__())

#运行结果
<generator object <genexpr> at 0x00F9CAE0> <class 'generator'>
<generator object <genexpr> at 0x00F9CC90> <class 'generator'>
1
2
3
4
5

2）yield创建生成器

def fun_ex(a):
    yield 1
re=fun_ex(2)
print(re.__next__(),type(re))

#运行结果
1 <class 'generator'>

3)生成器实现单线程的异步并发效果

def gen_ex(a):
    while a>0:
        a-=1
        yield 1
        print('hello')
re=gen_ex(2)
print(re.__next__())
print('中断打印')
print(re.__next__())

#运行结果
1
中断打印
hello
1

生成器是每次调用返回一次数据，所以可以在中途插入其他操作，形成一种异步效果，如例子中先来个“中断打印”

4）生成器中的send()方法使用

def gen_ex(a):
    while a>0:
        a-=1
        b=yield
        print(b)
re=gen_ex(5)
re.__next__()
re.send(5)
print('中断打印')
re.send(6)

#运行结果
5
中断打印
6

send()可以给yield传参数，yield作为接收。这里yield的运行情况和return在函数上起的作用有些区别。

如生成器使用一个__next__()方法，它会运行到yield这行，而停止。但是再使用send()方法，函数直接从yield这行开始运行，并赋值给b，然后运行下去循环一次到yield这行停止。

3.装饰器

装饰器的作用在于，对已有函数，在不改变它内在封装上扩展它的功能。如：

def start(func):
    def inner(arg):
        print('how are you!')
        func(arg)
    return inner

@start
def user(arg):
    print('hello %s'%arg)

# user=start(user)              #这条功能和@start一样
user('olive')

#运行结果
how are you!
hello olive

 上例中，start就是实现装饰器功能，@start和user=start(user)一样的功能效果，@start更具有装饰器特征。

上面是传单参数装饰器，也可以多参数或n参数，如：

def start(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        print('how are you!')
        func(*args,**kwargs)
    return inner

@start
def user(*args,**kwargs):
    print('hello ' )

user('olive','a','b')

#运行结果
how are you!
hello 

 装饰器可以写一个装饰器框架，把装饰器当函数调用。