python 迭代器生成器

迭代器与生成器

迭代器

迭代器指的是迭代取值的工具,迭代是一个重复的过程,并且每次重复都是基于上一次的结果而继续的,

单纯的重复并不是迭代!

迭代器的作用

迭代器是用来迭代取值的工具,而涉及到把多个值循环取出来的类型
有:列表、字符串、元组、字典、集合、打开文件

l = ['egon', 'liu', 'alex']
i = 0
while i < len(l):
    print(l[i])
    i += 1

上述迭代取值的方式只适用于有索引的数据类型:列表、字符串、元组
为了解决基于索引迭代器取值的局限性
python必须提供一种能够不依赖于索引的取值方式,这就是迭代器

迭代器详解

可迭代的对象

但凡内置有__iter__方法的对象都称之为可迭代的对象

s1=''
s1.__iter__()

l=[]
l.__iter__()

t=(1,)
t.__iter__()

d={'a':1}
d.__iter__()

set1={1,2,3}
set1.__iter__()

with open('a.txt',mode='w') as f:
    f.__iter__()
    pass

迭代器对象

内置有__next__方法并且内置有__iter__方法的对象
迭代器对象.next():得到迭代器的下一个值
迭代器对象.iter():得到迭代器的本身,调用和没调用相同

d={'a':1,'b':2,'c':3}
d_iterator=d.__iter__()
print(d_iterator)				# <dict_keyiterator object at 0x0000022FF0E13A90>

print(d_iterator.__next__())	# a
print(d_iterator.__next__())	# b
print(d_iterator.__next__())	# c
print(d_iterator.__next__())	# 抛出异常StopIteration,值取完了
d={'a':1,'b':2,'c':3}
d_iterator=d.__iter__()

while True:
    try:
        print(d_iterator.__next__())
    except StopIteration:
        break
# 得到"a","b","c"
print('====>>>>>>') # 在一个迭代器取值取完后,再对其取值就会报错
d_iterator=d.__iter__()
while True:
    try:
        print(d_iterator.__next__())
    except StopIteration:
        break
# 什么都得不到,因为迭代器值已取完


l=[1,2,3,4,5]
l_iterator=l.__iter__()

while True:
    try:
        print(l_iterator.__next__())
    except StopIteration:
        break
# 得到1,2,3,4,5

常见数据类型的分类:

可迭代对象:字符串、列表、元组、字典、集合、文件对象
迭代器对象:文件对象

s1=''
s1.__iter__()

l=[]
l.__iter__()

t=(1,)
t.__iter__()


d={'a':1}
d.__iter__()

set1={1,2,3}
set1.__iter__()


with open('a.txt',mode='w') as f:
    f.__iter__()
    f.__next__()

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() 。

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:

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))

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。

在 20 次迭代后停止执行:

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self
 
  def __next__(self):
    if self.a <= 20:
      x = self.a
      self.a += 1
      return x
    else:
      raise StopIteration
 
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
 
for x in myiter:
  print(x)

for循环的工作原理

for循环可以称之为叫迭代器循环

d={'a':1,'b':2,'c':3}

1、d.iter()得到一个迭代器对象
2、迭代器对象.next()拿到一个返回值,然后将该返回值赋值给k
3、循环往复步骤2,直到抛出StopIteration异常for循环会捕捉异常然后结束循环

d={'a':1,'b':2,'c':3}
for k in d:			# d_it = d.__iter__()
    print(k)		# 循环k = d_it.__next__()直到抛出异常结束循环


with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    for line in f: # f.__iter__()
        print(line)


list('hello') #原理同for循环

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。

调用一个生成器函数,返回的是一个迭代器对象。

生成器的使用

def func():
    print('第一次')
    yield 1
    print('第二次')
    yield 2
    print('第三次')
    yield 3
    print('第四次')

g=func()
print(g)
# 生成器就是迭代器
g.__iter__()

# g.__next__()会触发函数体代码的运行,然后遇到yield停下来,将yield后的值
# 当做本次调用的结果返回

g = func()
print(g)

g.__iter__()

res1 = g.__next__()
# 第一次
print(res1)
# 1

res2 = g.__next__()
# 第二次
print(res2)
# 2

res3 = g.__next__()
# 第三次
print(res3)
# 3

res4 = g.__next__()
# 第四次
# StopIteration

使用 yield 实现斐波那契数列:

 
def fibonacci(n): # 生成器函数 - 斐波那契
    a, b, counter = 0, 1, 0
    while True:
        if (counter > n): 
            return
        yield a
        a, b = b, a + b
        counter += 1
f = fibonacci(10) # f 是一个迭代器,由生成器返回生成
 
while True:
    try:
        print (next(f), end=" ")
    except StopIteration:

yield关键字

yield关键字的作用是函数与调用者的通信,它不光能够将值返回给调用者,它还可以接收调用者传过来的值,那么怎么实现呢? 调用者通过send()函数将值传递给generator,generator通过 yield 前面的变量(形如:n = yield )来接收

>>> def test():
	number = 0
	while True:
		n = yield number
		print('我是yield关键字下面一行代码')
		print('调用者传递过来的值为:', n)
 
		
>>> t = test()
>>> t.send(None)  
当第一次执行生成器的时候,需要传入None

>>> t.send(1)
我是yield关键字下面一行代码
调用者传递过来的值为: 1

>>> t.send(2)
我是yield关键字下面一行代码
调用者传递过来的值为: 2
t.close() 关闭generator后再调用,会出现StopIteration异常
>>> next(t)
我是yield关键字下面一行代码
调用者传递过来的值为: None

可以发现,send函数和next函数的区别就是 send函数可以在执行generator的过程中,给generator发送消息。而next仅仅是接收yield右边的变量值。

总结:

send()执行生成器并传入参数

close()关闭生成器

python的携程就是用yield关键字实现的,并发编程的章节会详细说明

posted @ 2020-03-24 22:34  Franciszw  阅读(190)  评论(0编辑  收藏  举报