容器(container)、可迭代对象(iterable)、迭代器(iterator)、生成器(generator)以及列表/集合/字典推导式(list,set,dictcomprehension)均是python中重要的概念。本文主要对容器、可迭代对象、迭代器、生成器做详细的讲解。如有不足，欢迎指正。
下图显示容器、可迭代对象、迭代器、生成器之间的关系，网上截图！！！
1.容器(container)
容器是一种把多个元素组织在一起的数据结构，容器中的元素可以逐个地迭代获取，可以用in, not in关键字判断元素是否包含在容器中。通常这类数据结构把所有的元素存储在内存中（也有一些特例，并不是所有的元素都放在内存，比如迭代器和生成器对象）。在Python中，常见的容器对象有：
- list, deque, ….
- set, frozensets, ….
- dict, defaultdict, OrderedDict, Counter, ….
- tuple, namedtuple, …
- str
容器比较容易理解，因为可以把它看作是一个盒子、一栋房子、一个柜子，里面可以塞任何东西。从技术角度来说，当它可以用来询问某个元素是否包含在其中时，那么这个对象就可以认为是一个容器，比如 list，set，tuples都是容器对象：
>>>assert 1 in [1, 2, 3] # lists
>>> assert 4 not in [1, 2, 3]
>>> assert 1 in {1, 2, 3} #sets
>>> assert 4 not in {1, 2, 3}
>>> assert 1 in (1, 2, 3) # tuples
>>> assert 4 not in (1, 2, 3)
询问某元素是否在dict中用dict中的key：
>>> d = {1:'foo', 2: 'bar', 3: 'qux'}
>>> assert 1 in d
>>> assert 'foo'not in d # 'foo' 不是dict中的元素
询问某substring是否在string中：
>>> s = 'foobar'
>>> assert 'b' in s
>>> assert 'x' not in s
>>> assert 'foo' in s
尽管绝大多数容器都提供了某种方式来获取其中的每一个元素，但这并不是容器本身提供的能力，而是可迭代对象赋予了容器这种能力，当然并不是所有的容器都是可迭代的，比如：Bloom filter，虽然Bloomfilter可以用来检测某个元素是否包含在容器中，但是并不能从容器中获取其中的每一个值，因为Bloom filter压根就没把元素存储在容器中，而是通过一个散列函数映射成一个值保存在数组中。
2.可迭代对象(iterable)
很多容器都是可迭代对象，此外还有更多的对象同样也是可迭代对象，比如处于打开状态的files，sockets等等。但凡是可以返回一个迭代器的对象都可称之为可迭代对象:
>>> x = [1, 2, 3]
>>> y = iter(x)
>>> z = iter(x)
>>> next(y) //next(x)是不对的，因为x不是迭代器，用iter()方法可实现
1
>>> next(y)
2
>>> next(z)
1
>>> type(x)
<class 'list'>
>>> type(y)
<class 'list_iterator'>
这里x是一个可迭代对象，可迭代对象和容器一样是一种通俗的叫法，并不是指某种具体的数据类型，list是可迭代对象，dict是可迭代对象，set也是可迭代对象。y和z是两个独立的迭代器，迭代器内部持有一个状态，该状态用于记录当前迭代所在的位置，以方便下次迭代的时候获取正确的元素。迭代器有一种具体的迭代器类型，比如list_iterator，set_iterator。可迭代对象实现了__iter__方法，该方法返回一个迭代器对象。
当运行代码：
>>> x = [1,2,3]
>>> for elem in x:
...
实际执行情况是：
3.迭代器(iterator)
它是一个带状态的对象，他能在你调用next()方法的时候返回容器中的下一个值，任何实现了__iter__和__next__()（python2中实现next()）方法的对象都是迭代器，__iter__返回迭代器自身，__next__返回容器中的下一个值，如果容器中没有更多元素了，则抛出StopIteration异常，至于它们到底是如何实现的这并不重要。
所以，迭代器就是实现了工厂模式的对象，它在你每次你询问要下一个值的时候给你返回。有很多关于迭代器的例子，比如itertools函数返回的都是迭代器对象。
生成无限序列：
from itertools import count
counter = count(start=13)
print(next(counter))
print(next(counter))
从一个有限序列中生成无限序列：
>>> from itertools import cycle
>>> colors = cycle(['red','white', 'blue'])
>>> next(colors)
'red'
>>> next(colors)
'white'
>>> next(colors)
'blue'
>>> next(colors)
'red'
从无限的序列中生成有限序列：
>>> from itertools import islice
>>> colors = cycle(['red','white', 'blue']) # infinite
>>> limited = islice(colors, 0,4) # finite
>>> for x in limited:
... print(x)
red
white
blue
red
为了更直观地感受迭代器内部的执行过程，我们自定义一个迭代器，以斐波那契数列为例：
class Fib:
def __init__(self):
self.prev = 0
self.curr = 1
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
value = self.curr
self.curr += self.prev
self.prev = value
return value
>>> f = Fib()
>>> list(islice(f, 0, 10))
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]
Fib既是一个可迭代对象（因为它实现了__iter__方法），又是一个迭代器（因为实现了__next__方法）。实例变量prev和curr用户维护迭代器内部的状态。每次调用next()方法的时候做两件事：
（1）为下一次调用next()方法修改状态
（2）为当前这次调用生成返回结果
迭代器就像一个懒加载的工厂，等到有人需要的时候才给它生成值返回，没调用的时候就处于休眠状态等待下一次调用。
4.生成器(generator)
生成器算得上是Python语言中最吸引人的特性之一，生成器其实是一种特殊的迭代器，不过这种迭代器更加优雅。它不需要再像上面的类一样写__iter__()和__next__()方法了，只需要一个yiled关键字。 生成器一定是迭代器（反之不成立），因此任何生成器也是以一种懒加载的模式生成值。用生成器来实现斐波那契数列的例子是：
def fib():
prev, curr = 0, 1
while True:
yield curr
prev, curr = curr, curr + prev
>>> f = fib()
>>> list(islice(f, 0, 10))
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]
fib就是一个普通的python函数，它特殊的地方在于函数体中没有return关键字，函数的返回值是一个生成器对象。当执行f=fib()返回的是一个生成器对象，此时函数体中的代码并不会执行，只有显示或隐示地调用next的时候才会真正执行里面的代码。
生成器在Python中是一个非常强大的编程结构，可以用更少地中间变量写流式代码，此外，相比其它容器对象它更能节省内存和CPU，当然它可以用更少的代码来实现相似的功能。现在就可以动手重构你的代码了，但凡看到类似：
def something():
result = []
for ... in ...:
result.append(x)
return result
都可以用生成器函数来替换：
def iter_something():
for ... in ...:
yieldx
生成器表达式(generatorexpression):
生成器表达式是列表推倒式的生成器版本，看起来像列表推导式，但是它返回的是一个生成器对象而不是列表对象。
>>> a = (x*x for x in range(10))
>>> a
<generator object <genexpr> at0x401f08>
>>> sum(a)
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总结
- 容器是一系列元素的集合，str、list、set、dict、file、sockets对象都可以看作是容器，容器都可以被迭代（用在for，while等语句中），因此他们被称为可迭代对象。
- 可迭代对象实现了__iter__方法，该方法返回一个迭代器对象。
- 迭代器持有一个内部状态的字段，用于记录下次迭代返回值，它实现了__next__和__iter__方法，迭代器不会一次性把所有元素加载到内存，而是需要的时候才生成返回结果。
- 生成器是一种特殊的迭代器，它的返回值不是通过return而是用yield。