⼀. ⽣成器
什么是⽣成器, ⽣成器实质就是迭代器。在python中有三种⽅式来获取⽣成器:
1. 通过⽣成器函数
2. 通过各种推导式来实现⽣成器
3. 通过数据的转换也可以获取⽣成器
⾸先, 我们先看⼀个很简单的函数:
def func(): print("111") return 222 ret = func() print(ret) 结果: 111 222
将函数中的return换成yield就是⽣成器。
def func(): print("111") yield 222 ret = func() print(ret) 结果: <generator object func at 0x10567ff68>
运⾏的结果和上⾯不⼀样. 为什么呢. 由于函数中存在了yield. 那么这个函数就是⼀个⽣成器函数. 这个时候. 我们再执⾏这个函数的时候. 就不再是函数的执⾏了. ⽽是获取这个⽣成器.如何使⽤呢? 想想迭代器. ⽣成器的本质是迭代器. 所以. 我们可以直接执⾏__next__()来执⾏以下⽣成器.
def func(): print("111") yield 222 gener = func() # 这个时候函数不会执⾏. ⽽是获取到⽣成器 ret = gener.__next__() # 这个时候函数才会执⾏. yield的作⽤和return⼀样. 也是返回 数据 print(ret) 结果: 111 222
那么我们可以看到, yield和return的效果是⼀样的。有什么区别呢? yield是分段来执⾏⼀个函数; return呢? 直接停⽌执⾏函数。当程序运⾏完最后⼀个yield,那么后⾯继续进⾏__next__()程序会报错:StopIteration。
yield说了一部分了,那它有什么用呢?假设,某个工厂要为员工做工服,总数是10000套。
def doCloth(): lst = [] for i in range(1,10001): lst.append(‘工服%s’ % i) return lst
这种方式就是一次把所有的衣服都制作出来了,但是以实际考虑的话,全部做出来,这样有个弊端,这么多衣服不可能一次性全部使用了,那么在存放的过程中,很有可能被老鼠或者虫子咬破了。但是,看一下下面代码:
def doCloth(): for i in range(1,10001): yield '衣服%s' % i g = doCloth() print(g.__next__())#衣服1 print(g.__next__())#衣服2 print(g.__next__())#衣服3
可以看到,我需要一套,我就跟工厂说,给我做一套,这样就避免了自己长期储存了。
可以看出来,return和yield的区别就是,return会把所有的一次性都做出来,占用很大内存,而yield只有需要的时候才会取一次值,不占用太大内存。还有一点,当函数遇到return时,这个函数就停止了,但是遇到yield,不会停止,还会继续执行下去。
接下来我们来看send⽅法, send和__next__()⼀样都可以让⽣成器执⾏到下⼀个yield.
def eat(): print("我吃什么啊") a = yield "馒头" print("a=",a) b = yield "⼤饼" print("b=",b) c = yield "⾲菜盒⼦" print("c=",c) yield "GAME OVER" gen = eat() # 获取⽣成器 ret1 = gen.__next__() print(ret1) ret2 = gen.send("胡辣汤") print(ret2) ret3 = gen.send("狗粮") print(ret3) ret4 = gen.send("猫粮") print(ret4)
send和__next__()区别:
1. send和next()都是让⽣成器向下走⼀次
2. send可以给上⼀个yield的位置传递值, 不能给最后⼀个yield发送值. 在第⼀次执⾏⽣成器代码的时候不能使⽤send()
⽣成器可以使⽤for循环来循环获取内部的元素:
def func(): print(111) yield 222 print(333) yield 444 print(555) yield 666 gen = func() for i in gen: print(i) 结果: 111 222 333 444 555 666
⼆. 列表推导式, ⽣成器表达式以及其他推导式
1.列表推导式
列表推导式的结构:[结果 for循环 if条件]
给出⼀个列表, 通过循环, 向列表中添加1-15 :
lst = [] for i in range(1, 15): lst.append(i) print(lst) 替换成列表推导式: lst = [i for i in range(1, 15)] print(lst)
列表推导式,把多行代码给简化成了一行,代码看着是简单了,但是这种方式出错后,不易排查,如果没有特别需要或者十足的把握,感觉还是不要用。
2.生成器表达式
⽣成器表达式和列表推导式的语法基本上是⼀样的,只是把[]替换成()。
格式:(结果 for循环 if条件)
gen = (i for i in range(10)) print(gen) 结果: <generator object <genexpr> at 0x106768f10>
打印的结果就是一个生成器在内存中的地址。我们可以使用for循环来循环这个生成器:
gen = (i for i in range(10)) for j in gen: print(j)
另一种方式创建一个生成器:
def fun(arg): print(arg) fun(i for i in range(10))
类似的:print(i for i in range(10))
3.列表推导式和生成器表达式的对比
⽣成器表达式和列表推导式的区别:
1) 列表推导式比较耗内存. ⼀次性加载. ⽣成器表达式⼏乎不占⽤内存. 使⽤的时候才分、配和使⽤内存
2) 得到的值不⼀样. 列表推导式得到的是⼀个列表. ⽣成器表达式获取的是⼀个⽣成器.
⽣成器的惰性机制: ⽣成器只有在访问的时候才取值。说⽩了你找他要他才给你值,不找他要,他是不会执⾏的。
def func(): print(111) yield 222 g = func() # ⽣成器g,这里并没有执行括号里的代码 g1 = (i for i in g) # ⽣成器g1,但是g1的数据来源于g,这里并没有执行括号里的代码 g2 = (i for i in g1) # ⽣成器g2,数据来源g1,这里并没有执行括号里的代码 print(list(g)) # 获取g中的数据,这时func()才会被执⾏,打印111.获取到222,g完毕。 print(list(g1)) # 获取g1中中的数据,g1的数据来源是g,但是g已经取完了,g1 也就没有数据了。 print(list(g2)) # 和g1同理
#可以运行一下看看结果。
4.字典推导式
字典推导式格式 {k:v for循环 if条件}
# 把字典中的key和value互换
dic = {'a': 1, 'b': '2'} new_dic = {dic[key]: key for key in dic} print(new_dic)
5.集合推导式
集合推导式格式 {结果 for 循环 if条件},集合自带去重的效果,而且它里面是没有顺序的。代码:
lst = [2,2,3,4,'a','d','sd','we','a'] s = {el for el in lst} print(s) 结果: {2, 3, 4, 'we', 'sd', 'd', 'a'}
6.yield和from
先看代码:
lst = [1,2,3] def do(): yield from lst g = do() print(g.__next__()) print(g.__next__()) print(g.__next__()) def do(a): for i in lst: yield i g = do(1) print(g.__next__()) print(g.__next__()) print(g.__next__())
下面代码中也可以看出来from替代了for循环。
def reader(): """A generator that fakes a read from a file, socket, etc.""" for i in range(4): yield '<< %s' % i # # def reader_wrapper(g): # # Manually iterate over data produced by reader # for v in g: # yield v def reader_wrapper(g): yield from g wrap = reader_wrapper(reader()) for i in wrap: print(i)
从上面代码可以看出来,from类似于for循环,又是一个简化代码的方式。
分析生成器原理很好的一片文章:https://www.jianshu.com/p/98fd8cd0094a
总结: 推导式有, 列表推导式, 字典推导式, 集合推导式, 没有元组推导式(因为元组不能增删改,只能查看)
⽣成器表达式: (结果 for 变量 in 可迭代对象 if 条件筛选)
⽣成器表达式可以直接获取到⽣成器对象. ⽣成器对象可以直接进⾏for循环. ⽣成器具有惰性机制.