4.10 Python3 进阶 - 迭代器 & 生成器

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from typing import Iterable, Iterator

# 可迭代对象：字符串、列表、元组、字典、集合、range()、enumerate()等
print('判断字符串是否是可迭代对象：', isinstance('Python', Iterable))  # True
print('判断range函数生成的对象是否是可迭代对象：', isinstance(range(1), Iterable))  # True
print('判断字符串是否是迭代器：', isinstance('Python', Iterator))  # False

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# 创建迭代器：可通过__iter__()或内置函数iter()将可迭代对象创建为迭代器对象，例如：
# 将列表创建为迭代器
list_a = ['I', 'Love', 'Python']
# iter_list_a = list_a.__iter__()
iter_list_a = iter(list_a)  # 同__iter__()
print('iter_list_a是可迭代对象：', isinstance(iter_list_a, Iterable))
print('iter_list_a是迭代器对象：', isinstance(iter_list_a, Iterator))
print('iter_list_a是迭代器对象：', iter_list_a)

# 访问迭代器：可通过__next__()或内置函数next()访问迭代器对象中的下一个元素或通过循环语句访问，例如：
# 打印1~5，使用for循环方式
for i in range(1, 6):
    print('for循环打印1~5：', i)
print('-' * 50)
# 使用迭代器方式，理解for循环底层运行机制
iter_range = iter(range(1, 6))
while True:
    try:
        print('迭代器打印1~5：', next(iter_range))
    except StopIteration:
        break

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# 定义一个生成器函数
def generator(num):
    print('生成器函数开始！')
    n = 0
    while n < num:
        print('生成器返回前！', n)
        yield n
        n += 1
        print('生成器返回后！', n)
    print('生成器函数调用结束')
    # return 5  # 告诉程序结束，不会返回5


gt = generator(3)
print('调用生成器返回：', gt)  # 返回生成器对象，内存地址
print('第一次调用生成器next函数后：', next(gt))  # 0
print('第二次调用生成器next函数后：', next(gt))  # 1
print('第三次调用生成器next函数后：', next(gt))  # 2
# print('第四次调用生成器next函数后：', next(gt))  # 后续没有碰到yield，抛StopIteration异常

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# 仍然使用上例generator()函数，使用for循环遍历
gt_for = generator(3)
for g in gt_for:
    print('循环调用生成器：', g)

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# 生成器表达式
# 求0~5的倍数
gen_double = (x * 2 for x in range(6))
print('生成器表达式返回：', gen_double)  # 返回生成器对象
print('第一次调用生成器next函数后返回：', next(gen_double))  # 0
print('第二次调用生成器next函数后返回：', next(gen_double))  # 2
print('第三次调用生成器next函数后返回：', next(gen_double))  # 4

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# 例如，如下狗狗干饭的生成器函数：
def dog_generator(dog_name):
    print('狗狗准备开吃!')
    food_list = []
    while True:
        print('生成器返回：前！')
        food = yield food_list  # food = yield = 'xxx'
        print(f'狗狗：{dog_name}，吃了：{food}')
        food_list.append(food)
        print('生成器返回：后！')


dg = dog_generator('金毛')
# 强调：对于表达式形式的yield的生成器，在使用前必须先用next(g)或者g.send(None)初始化一次
print('初始化生成器：', next(dg))  # next(dg)==dg.send(None)，开始运行函数体代码，next(res)==res.__next__()
print('-' * 50)
food_list_add1 = dg.send('大骨头1')
print('狗狗已经吃了：', food_list_add1)
print('-' * 50)
food_list_add2 = dg.send('小骨头1')
print('狗狗已经吃了：', food_list_add2)
print('-' * 50)
dg.close()  # 关闭生成器

# food_list_add3 = dg.send('小骨头2')
# print('狗狗已经吃了：', food_list_add3)

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# 练习：yield
def fibonacci(n):
    """
    :function: 使用 yield 实现斐波那契数列
    :param n:
    :return:
    """
    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 是一个生成器

while True:
    try:
        print(next(f), end=" ")
    except StopIteration:
        sys.exit()

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