Python迭代器与生成器
1. 迭代器
迭代是访问集合元素的一种方式。
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()。
可迭代对象Iterable包括：
- 列表、元组、字典、集合（set）、字符串
- 生成器（generator）
>>> from collections import Iterable
>>> isinstance([], Iterable) # 判断一个对象是否可迭代
True
>>> isinstance({}, Iterable)
True
>>> isinstance('abc', Iterable)
True
>>> isinstance(100, Iterable)
False
>>>list=[1,2,3,4]
>>> it = iter(list) # 创建迭代器对象
>>> print (next(it)) # 输出迭代器的下一个元素
1
>>> print (next(it))
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=" ")
# 1 2 3 4
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__()。
class MyNumbers:
def __iter__(self):
self.a = 1
return self
def __next__(self):
if self.a <= 5:
x = self.a
self.a += 1
return x
else:
raise StopIteration
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
for x in myiter:
print(x)
# 1
# 2
# 3
# 4
# 5
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。
2. 生成器
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。
2.1 创建生成器的简单方法
>>> L = [x * x for x in range(6)]
>>> L
[0, 1, 4, 9, 16, 25]
>>> g = (x * x for x in range(6)) # 创建生成器
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x00000231F9699308>
>>> g = (x * x for x in range(6)) # 创建生成器
>>> next(g)
0
>>> next(g)
1
>>> next(g)
4
>>> next(g)
9
>>> next(g)
16
>>> next(g)
25
>>> next(g)
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
next(g)
StopIteration
因为生成器（generator）是一个可迭代对象，所以可以使用for循环。
>>> g = (x * x for x in range(6)) # 创建生成器
>>> for n in g:
print(n)
0
1
4
9
16
25
2.2 使用函数来实现生成器
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b # 相当于依次执行 a = b 和 b = a + b
n = n + 1
return 'done'
for n in fib(6):
print(n)
# 1
# 1
# 2
# 3
# 5
# 8
通过捕获StopIteration错误，在StopIteration的value中拿到生成器的返回值。
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
g = fib(6)
while True:
try:
x = next(g)
print(x)
except StopIteration as e:
print('Generator return value:', e.value)
break
# 1
# 1
# 2
# 3
# 5
# 8
# Generator return value: done
参考资料：
