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  • python3之迭代器&生成器

    1、迭代器

    迭代是Python最强大的功能之一,是访问集合元素的一种方式。。

    迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

    迭代器对象从集合的第一个元素开始访问,直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

    迭代器有两个基本的方法:iter() 生成迭代器和 next()遍历迭代器元素。

    >>> dil = iter(range(10))  #使用iter方法创建一个迭代器
    >>> print(type(dil))    #类型为迭代器
    <class 'range_iterator'>
    >>> print(dil)
    <range_iterator object at 0x7fb9bf466ed0>
    >>> l1 = [1,2,3,4,5]
    >>> it = iter(l1)    #将列表转换为迭代器
    >>> print(type(it))
    <class 'list_iterator'>
    >>> print(it)
    <list_iterator object at 0x7fb9bf42e9e8>
    
    >>> print(next(it))
    1
    >>> print(next(it))
    2
    >>> print(next(it))
    3
    >>> print(next(it))
    4
    >>> print(next(it))
    5
    >>> print(next(it))   #如果迭代器元素到最后没有了就会报错
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    StopIteration
    >>> for i in it:    #此处因为迭代元素已经到了最后,所以没有元素输出
    ...   print(i,end=" ")
    ... 
    
    >>> print(next(dil))   #使用next输出迭代器的下一个元素
    0
    >>> print(next(dil))
    1
    >>> print(next(dil))
    2
    >>> print(next(dil))
    3
    >>> for i in dil:    #而输出dil迭代器的元素会接着输出迭代器的元素,知道最后一个。
    ...   print(i,end=" ")
    ... 
    4 5 6 7 8 9 >>> 
    
    >>> list = [1,2,3,4,5,6,7,8]
    >>> inter1 = list.__iter__()  #遵循迭代器协议,生成可以迭代的对象
    >>> print(inter1.__next__())
    1
    >>> print(inter1.__next__())
    2
    
    #集合中使用迭代器
    >>> s1 = {'python','java','net','php'}
    >>> iter2 = s1.__iter__()
    >>> print(iter2)
    <set_iterator object at 0x7fb9bf450ea0>
    >>> print(iter2.__next__())
    java
    >>> print(iter2.__next__())
    php
    >>> print(iter2.__next__())
    net
    >>> print(iter2.__next__())
    python
    >>> print(iter2.__next__())
    
    #字典中使用迭代器
    >>> dict1 = {'k1':'v1','k2':'v2'}
    >>> iter3 = dict1.__iter__()
    >>> print(iter3.__next__())   #字典默认迭代的是key值
    k1
    >>> print(iter3.__next__())
    k2
    
    #文件中使用迭代器
    >>> with open('test','r') as f1:
    ...   iter5 = f1.__iter__()
    ...   print(iter5.__next__(),end = ' ')
    ...   print(iter5.__next__(),end = ' ')
    ...   print(iter5.__next__(),end = ' ')
    ... 
    11111   2222
     33333   4444
     55555   6666

    2、生成器

    在 Python 中,使用了 yield 的函数被称为生成器(generator)。

    跟普通函数不同的是,生成器是一个返回迭代器的函数,只能用于迭代操作,更简单点理解生成器就是一个迭代器。

    在调用生成器运行的过程中,每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息,返回yield的值。并在下一次执行 next()方法时从当前位置继续运行。

    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

    def ite():
        print('hello')
        yield 'test1'
        print('world')
        yield 'test2'
        yield 'test3'
        yield 'test4'
    
    gen = ite()   #生成了一个生成器
    print(type(gen))
    print(gen.__next__())
    print(gen.__next__())
    print(gen.__next__())
    print(gen.__next__())
    
    <class 'generator'>
    hello
    test1
    world
    test2
    test3
    test4

    生成器方法:

    close():手动关闭生成器,后面的调用会直接返回Stoplteration异常。

    >>> def gen():
    ...   yield 'hello'
    ...   yield 'python'
    ... 
    >>> st = gen()
    >>> print(st.__next__())
    hello
    >>> st.close()   #关闭生成器后再显示元素就抛出异常
    >>> print(st.__next__())
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    StopIteration

    send():生成器函数最大的特点是可以接受外部传入的一个变量,并根据变量内容计算结果后返回。

    def consumer(name):
        print('begin..')
        while True:
            baozi = yield name  #第一次执行时返回name的值,然后将send的值赋值给yield
            print('is you %s' %baozi)  #所以此时baozi的值为1
    
    d = consumer('zhang')
    print(d.__next__())
    print(d.send(1))
    print(d.send(2))
    print(d.send(3))
    print(d.send(5))
    
    begin..
    zhang
    is you 1
    zhang
    is you 2
    zhang
    is you 3
    zhang
    is you 5
    zhang

    throw():用来想生成器函数传入一个异常,可以结束系统定义的异常,或者自定义的异常。

    throw()后直接抛出异常并结束程序,或者消耗掉一个yield,或者在没有下一个yield的时候直接进行到程序的结尾。

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