Python--生成器

学习生成器之前，首先需要认识列表生成式，直奔主题。

1、简单列表生成式示例：

b = [ i for i in range(10)]
print(b)

>>>
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

看样子好像很NB的样子，其实它等价于：

c = []
for i in range(10):
    c.append(i)
print(c)

>>>
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

其实还是有点NB的，毕竟代码少了，手动嘻嘻嘻！

2、削微高级点的列表生成式：

def func(x):
    a = x + 1
    b = a + x
    return b
d = [ func(i) for i in range(10) ]
print(d)

>>>
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]

生成式生成的数据可以交给函数处理，进而得到预定规则的一组数据。

下面有请主角登场！！！！

生成器：在Python中，一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。

　　我们知道了，通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。

创建生成器的姿势：将生成式的"[]"换成"()"就ok了，是不是超级简单。。。

a = ( i for i in range(10))
print(a)
for i in a:
    print(i)

>>>
<generator object <genexpr> at 0x00000270A14EB0B0>
0
1
..
9

由上面的例子可见，打印的a已不是一个列表，而是a的内存地址。而且a可以通过for循环将其中的值取出。

就用一个小栗子完成生成式和生成器比较吧：

# 生成b需要很长时间
b = [ i for i in range(100000000) ]
# 生成c很快，因为不需要实际写数据，c的数据是在使用时才生成
c = ( i for i in range(100) )

生成器特性：

1.生成器只能一个个的取数据
2.生成器只有在调用时才会生成相应的数据
3.生成器只记住当前位置的地址，之前的的内存地址都没了
4.只有一个__next__()方法
5.生成器不能根据索引位置取值

c = ( i for i in range(100) )
print(c.__next__())
print(c.__next__())
print(c[0])

>>>
0
1
TypeError: 'generator' object is not subscriptable

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示例：了解斐波那契数列（下个数为前两个数的和）

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        print(b)
        a, b = b, a+b  #注意a, b = b, a+b 等价于 t(b,a+b);a=t[0];b=t[1]，而不是 a=b;b=a+b
        n = n + 1
    return "done"
fib(7)
>>>
1
1
2
3
5
8
13

使斐波那契数列变成一个生成器

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        yield b  #yield返回当前状态的值，程序停在此处
        a, b = b, a+b
        n = n + 1
    return "---done---" 
# fib(5)  #此时执行，并无返回值，因为没有取值。使用__next__()进行取值
f = fib(5)
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())

>>>
1
1
2
3
5
StopIteration: ---done---  # 当超出时报错

使用yield后，可以使用__next__()方法，中断函数的执行，在中断之后可以执行其他的操作，然后还可以通过__next__()再进入
例如：

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        # print(b)
        yield b  #yield返回当前状态的值，程序停在此处
        a, b = b, a+b
        n = n + 1
    return "---done---"  
f = fib(5)
f.__next__()
X = f.__next__()
print(X)
print("休息一会儿，马上就回来了")
Y = f.__next__()
print(Y)
print("又走了...")
Z = f.__next__()
print(Z)
>>>
1
休息一会儿，马上就回来了
2
又走了...
3

能看到这，那你又又又又又又要学到了：抓异常、抓异常、抓异常。重要的事情说三遍！！！

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        # print(b)
        yield b  #yield返回当前状态的值，程序停在此处
        a, b = b, a+b
        n = n + 1
    return "---done---"
g = fib(8)
while True:
    try:
        x = next(g)  # 等价于 x = g.__next__()
        print("value:", x)
    except StopIteration as e: #当出现StopIteration时执行下面的代码
        print("Generator return value", e.value)
        break

>>>
value: 1
value: 1
value: 2
value: 3
value: 5
value: 8
value: 13
value: 21
Generator return value ---done---

生成器示例高级，实现并行：

import  time
def consum(name):
    print("%s 要来吃包子了" % (name))
    while True:
        baozi = yield
        print("%s个包子被%s吃了" % (baozi, name))

def product(name):
    d = consum("flb")
    d2 = consum("wxl")
    d.__next__() # next唤醒yield，不会给yield传值
    d2.__next__()
    print("%s要来做包子了" %(name))
    for i in  range(3):
        time.sleep(1)
        print("%s做了%s个包子" %(name,i))
        d.send(i)  # send唤醒yield，会给yield传值
        d2.send(i)
product("TJ")

>>>
flb 要来吃包子了
wxl 要来吃包子了
TJ要来做包子了
TJ做了0个包子
0个包子被flb吃了
0个包子被wxl吃了
TJ做了1个包子
1个包子被flb吃了
1个包子被wxl吃了
TJ做了2个包子
2个包子被flb吃了
2个包子被wxl吃了

END！！！