python 迭代器、生成器知识点总结

迭代器

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() 和 next()

字符串,列表或元组对象都可用于创建迭代器:

list=[1,2,3,4]
it=iter(list)
printf(next(it))
printf(next(it))

输出为:

1

2

迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历:
list=[1,2,3,4]
it = iter(list)    # 创建迭代器对象
for x in it:
    print (x, end=" ")

输出为:

1 2 3 4

也可以使用 next() 函数:
import sys         # 引入 sys 模块
 
list=[1,2,3,4]
it = iter(list)    # 创建迭代器对象
 
while True:
    try:
        print (next(it))
    except StopIteration:
        sys.exit()

输出结果:

1

2

3

4

next没有对象时会抛出异常,被捕获后,执行exit退出程序。

创建一个迭代器

把一个类作为一个迭代器使用需要在类中实现两个方法 __iter__() 与 __next__() 。

如果你已经了解的面向对象编程,就知道类都有一个构造函数,Python 的构造函数为 __init__(), 它会在对象初始化的时候执行。

__iter__() 方法返回一个特殊的迭代器对象, 这个迭代器对象实现了 __next__() 方法并通过 StopIteration 异常标识迭代的完成。

__next__() 方法(Python 2 里是 next())会返回下一个迭代器对象。

创建一个返回数字的迭代器,初始值为 1,逐步递增 1:

举例

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self
 
  def __next__(self):
    x = self.a
    self.a += 1
    return x
 
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
 
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))

输出结果:

1

2

3

4

5

实现了两个方法,__iter__方法负责初始化,__next__方法负责定义迭代规则

StopIteration

StopIteration 异常用于标识迭代的完成,防止出现无限循环的情况,在 __next__() 方法中我们可以设置在完成指定循环次数后触发 StopIteration 异常来结束迭代。

生成器 (Generator)
Python 一边循环一边计算的机制,使用了 yield 的函数被 称为生成器;是一个返回迭代器的函数,只能用于迭代操作;可以通过生成器表达式和生成器函数获取到数据。
生成器其实是一种特殊的迭代器,但是不需要像迭代器一样实现__iter__和__next__方法,只需要使用关键字yield就可以。

        生成器函数

        生成器是Python中的一个对象

        对这个对象进行操作,可以依次生产出生成器内部运算产生的数据;

        函数体中包含yield关键字(代替return)。

        生成器函数的定义举例:

def add():
    for i in range(10):
        yield i

g = add()
print(g)       # <generator object add at 0x10f6110f8>
print(next(g))  # 0
print(next(g))  # 1

        通过yield关键字定义一个生成器函数,这个生成器函数返回值就是一个生成器对象;

        举例:

        生成器函数可以使用next()迭代,且每次next()只会返回一次yield的值,然后暂停,

        下次next()时,会在当前位置继续,如果没有元素可以迭代了,还执行next(),则需要给定一 

         个默认值,不给默认值会报错。

def gen():
    print('111111')
    yield '1'
    print('222222')
    yield '2'
    print('333333')
    yield '3'
g = gen()
print(g)  # <generator object gen at 0x0026BBF0>
g1=next(g)   # 111111
g2=next(g)   # 222222
g3=next(g)   # 333333
g4=next(g, 'over')
print(g1,g2,g3,g4)    # 1 2 3 over

        举例

        如果在生成器函数中使用return,则终止迭代,不能得到返回值。

def gen():
    print('111111')
    yield '1'
    print('222222')
    return '2'
    print('333333')
    yield '3'
g = gen()
print(g)  # <generator object gen at 0x0026BBF0>
g1=next(g)    # 111111
g2=next(g)    # 222222, 抛出异常
print(g1,g2)    # 

        生成器函数的使用场景:

        在生成器中使用死循环,不会一直执行,仍旧是执行多少次next(),返回多少个值。

# 死循环
def fun():
    i = 0
    while True:
        i += 1
        yield i
c = fun()
print(next(c))   # 1
print(next(c))   # 2
print(next(c))   # 3
print(next(c))   # 4
print(next(c))   # 5

        生成器函数中的语法糖:

语法糖:没有给计算机语言添加新功能,而只是对人类来说更“甜蜜”的语法,把复杂的代码写的一看就恍然大明白

语法糖给程序员提供了更实用的编码方式,有益于更好的编码风格,更易读;

生成器的语法糖也就是生成器的一种语法,作用是使代码更加简洁,易懂

# 普通生成器函数way1
def way1():
    for i in range(5):
        yield i

# 带语法糖的生成器函数way2
def way2():
    yield from range(5,9)

#循环输出way1
for i in way1():
    print(i,end=" ")  #0 1 2 3 4

#循环输出way2
for j in way2():
    print(j,end=" ")  #5 6 7 8   

关于yield举例:

def echo(n):
    while True:
        n = yield n

g = echo(1)
print(next(g))
print(next(g))

 yield的机制是暂停运行过程输出当前结果并保留状态,状态包括上次终止的位置和终止时的           数值。下一次next()时从上一次终止的地方开始,因为yield之后没有任何语句,yield的返回值是none,所以n=none了,所以打印结果是None

综上:使用了生成器,在调用函数的时候不会一次性生成所有的元素,而是在每次调用 next() 才生成一个元素;而一次性返回全部结果的方式,在调用函数的时候就生成了所有元素,相比之下,更耗费内存和CPU。

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転載: blog.csdn.net/m0_52226803/article/details/121167012