1.10 生成器

1. 生成器定义

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(其他数据类型需要调用自己的内置iter方法)

在Python中,一边循环,一边计算的机制,称为生成器。

2. 生成器的作用

1. 通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表,但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的。

2. 而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

3. 所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?

4. 这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

3. 生成器工作原理

1)生成器是这样一个函数,它记住上一次返回时在函数体中的位置。

2)对生成器函数的第二次(或第 n 次)调用跳转至该函数中间,而上次调用的所有局部变量都保持不变。

3)生成器不仅“记住”了它数据状态;生成器还“记住”了它在流控制构造中的位置。

4)生成器是一个函数,而且函数的参数都会保留。

5)迭代到下一次的调用时,所使用的参数都是第一次所保留下的,即是说,在整个所有函数调用的参数都是第一次所调用时保留的,而不是新创建的

4. yield生成器运行机制

在Python中,yield就是这样的一个生成器。

1) 当你问生成器要一个数时,生成器会执行,直至出现 yield 语句,生成器把yield 的参数给你,之后生成器就不会往下继续运行。

2) 当你问他要下一个数时,他会从上次的状态开始运行,直至出现yield语句,把参数给你,之后停下。如此反复

3) 在python中,当你定义一个函数,使用了yield关键字时,这个函数就是一个生成器

4) 它的执行会和其他普通的函数有很多不同,函数返回的是一个对象,而不是你平常所用return语句那样,能得到结果值。如果想取得值,那得调用next()函数

5) 每当调用一次迭代器的next函数,生成器函数运行到yield之处,返回yield后面的值且在这个地方暂停,所有的状态都会被保持住,直到下次next函数被调用,或者碰到异常循环退出。


# yield实现fib
def fib(max_num):
    a,b = 1,1
    while a < max_num:
        yield b
        a,b=b,a+b
 
g = fib(10)               #生成一个生成器:[1,2, 3, 5, 8, 13]
print(g.__next__())       #第一次调用返回:1
print(list(g))            #把剩下元素变成列表:[2, 3, 5, 8, 13]

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