Python学习日志——深入迭代（生成器）

凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型；

凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型，它们表示一个惰性计算的序列；

集合数据类型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。

list1 = range(1,99)
iter_list = iter(list1)
print(iter_list)
for i in range(1,10):
    print(next(iter_list))

输出：

<range_iterator object at 0x0050B578>
1
2
3
4
5
6
7
8
9

　可见iter_list 是一个iterator对象，并成功用next()获得对象下一个值。

再看如下代码： next(range(1,99)) 

输出报错：

TypeError: 'range' object is not an iterator

　可见非iterator对象是无法使用next获得值。

这里要开始说生成器generator

对于有大量元素的可迭代对象，并且是有规律对象，可不必一开始就初始化所有元素，特别是对于不知道需要多少的元素原素的可迭代对象时，这样每次计算生成新元素就可以节省大量的空间。

那么生成器怎么用呢，首先generator是一个可迭代对象，所以本身可以通过for迭代。

除此之外，再看看生成器的概念，是每次获取时候进行一次计算，计算得值进行返回，所以我们一开始是不知道生成器后面元素的，但是可以一次一次的获取，这么听起来是不是有点像迭代器。生成器，其实也是迭代器。

第一种生成器获得方法。

可以列表生成式获得，使用()包裹住生成式便得到一个generator。现在做一个简单生成器。

generator1 = (x for x in range(1, 99))
print(generator1)
for i in range(1,9):
    print(next(generator1))

输出：

<generator object <genexpr> at 0x0045E090>
1
2
3
4
5
6
7
8

　可见generator就是iterator。

之前有说过列表生成式应当是：function(x) for x in range(firstIndex,endIndex)，要是生成规则较为复杂，即可写匿名函数或者另外定义函数，根据每次传进来的参数，获得新的迭代值，并且生成式是可以写成多重值迭代生成形势，所以用这种方式做的生成器适用范围非常广，这里就不详细举例。
第二种生成器创建方式涉及协程的运用。

以下是一个斐波那契数列生成器

def fib():
    n, a, b = 0, 0, 1
    while True:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n = n + 1

gen_fib = fib()
print(gen_fib)

for i in range(1, 9):
    print(next(gen_fib))

输出：

<generator object fib at 0x0068E090>
1
1
2
3
5
8
13
21

　这里涉及协程的概念，当第一次使用next时，生成器会从头执行，遇上yield b时，将b值返回，并且这个生成器对象会停止运行并挂起，再次调用时，会从挂起的位置继续执行知道函数停止或者遇上写一个yield进行挂起。当遇上返回值时会报错：StopIteration

这两种生成器的差异，使用列表生成式时，要是每次有自定义函数，相当于获得的值每次都是从函数中获得，迭代只是决定调用函数的参数。而上面例子中使用协程生成的生成器，是在一个生成器中对数据进行迭代，只有在创建时候可以决定参数，每一次获得值时候都是在生成器本身内部进行反复迭代。

如此看来，似乎使用列表生成式生成的生成器适用范围更广，但是要是对于对于多值迭代的生成式，维护难度却会提高很多，没有写成函数形式的生成器清晰易维护。

其实对于协程迭代形式的生成器，也可以每次获得下一个值时候传递参数过去进行计算

def gen():
    a = 1
    while True:
       b = yield a
       a = b + 1

g = gen()
print(next(g))

for i in range(1, 9):
    print(g.send(i))

输出：

1
2
3
4
5
6
7
8
9

　上面的代码中每次调用send(i) 就可以把i的赋值给b，并得到下次迭代结果。

重点：这种形式的生成器，当第一次调用时候由于并没又yield挂起，并且没又接收值，所以用send传参会报错，可以向上诉方法中先使用next()或者直接使用无参数的send()