python 基础——generate生成器

通过列表表达式可以直接生成列表，不过列表一旦生成就需要为所有元素分配内存，有时候会很消耗资源。

所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，这样就不必创建完整的list，从而节省大量的内存空间。

在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器（Generator）。

创建列表

法一：
test = range(10)
print type(test)
# <type 'list'>

法二：
test = [item for item in range(10)]
print type(test)
# <type 'list'>

创建生成器

test = (item for item in range(10))
print type(test)
# <type 'generator'>

生成器是一个可以自动推导后续元素的对象，为了得到其元素，我们可以直接通过 next() 方法：

test = (item for item in range(10))
print type(test)
print test.next()
print test.next()
print test.next()
# <type 'generator'>
# 0
# 1
# 2

另外一种方式是用 for 可以直接迭代生成器的所有元素：

test = (item for item in range(10))
print type(test)
for item in test:
    print item
# <type 'generator'>
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4
# 5
# 6
# 7
# 8
# 9

注意，每一次调用 next() 都使得生成器推导出下一个元素，使得生成器的元素减少：

test = (item for item in range(10))
print type(test)
print test.next()
print test.next()
#至此，生成器中只还有8个元素
for index, item in enumerate(test):
    print index, '=', item
# <type 'generator'>
# 0
# 1
# 0 = 2
# 1 = 3
# 2 = 4
# 3 = 5
# 4 = 6
# 5 = 7
# 6 = 8
# 7 = 9

用函数创建生成器

如果函数中包含 yield ，那么该函数就变成了一个生成器。

函数类型的生成器的特点是：在每次调用 next() 的时候执行，遇到 yield 语句就完成一个元素的推导并返回，再次执行 next() 时从上次返回的 yield 语句处继续向后执行：

def func():                       def func():
    print 'one'                       print 'one'
    yield 1                           yield 1
    print 'two'                       print 'two'
    yield 2                           yield 2
    print 'three'                     print 'three'
    yield 3                           yield 3

test = func()                     test = func()
test.next()                       test.next()
test.next()                       test.next()

for item in test:                 for item in test:
    print item                        item

# one                              # one
# two                              # two
# three                            # three
# 3                                #            此时并没有打印生成器的最后一个元素值

生成器函数应用示例

用生成器产生斐波拉契数列（Fibonacci），除第一个和第二个数外，任意一个数都可由前两个数相加得到：

直接打印元素：

def func(max):
    before = 0
    after = 1
    while after < max:
        print before
        before, after = after, before + after
        
func(10)
# 0
# 1
# 1
# 2
# 3
# 5

使用列表保存结果：

def func(max):
    list = []
    before = 0
    after = 1
    
    while after < max:
        list.append(before)
        before, after = after, before + after
    return list
        
my_list = func(10)
print my_list

# [0, 1, 1, 2, 3, 5]

使用生成器：

def func(max):
    before = 0
    after = 1
    while after < max:
        yield before
        before, after = after, before + after
        
test = func(10)
print test
for item in test:
    print item

# <generator object func at 0x7f228e111730>
# 0
# 1
# 1
# 2
# 3
# 5