生成器

生成器

一. 生成器与yield

若函数体包含yield关键字,再调用函数,并不会执行函数体代码,得到的返回值即生成器对象

def my_range(start,stop,step=1):
print('start...')
while start < stop:
yield start
start += step
print('end...')
g = my_range(0,3)
print(res)

<generator object my_range at 0x104105678>

生成器内置有iternext方法,所以生成器本身就是一个迭代器

>>>g.__iter__
<method-wrapper '__iter__' of generator object at 0x1037d2af0>
>>>g.__next__
<method-wrapper '__next__' of generator object at 0x1037d2af0>

因而我们可以用next(生成器)触发生成器所对应函数的执行,

>>> next(g) # 触发函数执行直到遇到yield则停止,将yield后的值返回,并在当前位置挂起函数
start...
0
>>> next(g) # 再次调用next(g),函数从上次暂停的位置继续执行,直到重新遇到yield...
1
>>> next(g) # 周而复始...
2
>>> next(g) # 触发函数执行没有遇到yield则无值返回,即取值完毕抛出异常结束迭代
end...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

既然生成器对象属于迭代器,那么必然可以使用for循环迭代,如下:

for i in countdown(3):
print(i)
...
countdown start
3
2
1
Done!

有了yield关键字,我们就有了一种自定义迭代器的实现方式。yield可以用于返回值,但不同于return,函数一旦遇到return就结束了,而yield可以保存函数的运行状态挂起函数,用来返回多次值

二. yield表达式应用

在函数内可以采用表达式形式的yield

def eater():
print('ready to eat')
while True:
food = yield
print('get the food:%s,and start to eat' %food)

可以拿到函数的生成器对象持续为函数体send值,如下

g = eater()  #得到生成器对象
print(g)
>>> <generator object eater at 0x101b6e2b0>

print(next(g)) # 需要事先”初始化”一次,让函数挂起在food=yield,等待调用g.send()方法为其传值
>>>ready to eat

print(g.send('包子'))
get the food: 包子, and start to eat

print(g.send('鸡腿'))
get the food: 鸡腿, and start to eat

针对表达式形式的yield,生成器对象必须事先被初始化一次,让函数挂起在food=yield的位置,等待调用g.send()方法为函数体传值,g.send(None)等同于next(g)。

我们可以编写装饰器来完成为所有表达式形式yield对应生成器的初始化操作,如下

def init(func):
def wrapper(*args,**kwargs):
g = func(*args,**kwargs)
next(g)
return g
return wrapper
@init
def eater():
print('ready to eat')
while True:
food = yield
print('get the food:%s,and start to eat'.%food)

表达式形式的yield也可以用于返回多次值,即变量名=yield 值的形式,如下

def eater():
print('ready to eat')
food_list = []
while True:
food = yield food_list
food_list.append(food)
e = eater()
print(next(e))
>>> Ready to eat
>>>[]

print(e.send('蒸羊羔'))
>>> ['蒸羊羔']

print(e.send('蒸熊掌'))
>>> ['蒸羊羔', '蒸熊掌']

print(e.send('蒸鹿尾儿'))
>>> ['蒸羊羔', '蒸熊掌', '蒸鹿尾儿']

三. 三元表达式、列表生成式、生成器表达式

3.1 三元表达式

三元表达式是python为我们提供的一种简化代码的解决方案,语法如下

res = 条件成立时返回的值 if 条件 else 条件不成立时返回的值

针对下述场景

def max2(x,y):
if x>y:
return x
else:
return y
res = max2(1,2)

用三元表达式可以一行解决

x = 1
y = 2
res = x if x > y else y #三元表达式

3.2 列表生成式

列表生成式是python为我们提供的一种简化代码的解决方案,用来快速生成列表,语法如下

[expression for item1 in iterable1 if condition1
for item2 in iterable2 if condition2
...
for itemN in iterableN if conditionN
]

#类似于
res=[]
for item1 in iterable1:
if condition1:
for item2 in iterable2:
if condition2
...
for itemN in iterableN:
if conditionN:
res.append(expression)

针对下述场景

egg_list=[]
for i in rang(10):
egg_list.append('鸡蛋%s' %i)

用列表生成式可以一行解决

egg_list=['鸡蛋%s' %i for i range(10)]

3.3 生成器表达式

创建一个生成器对象有两种方式,一种是调用带yield关键字的函数,另一种就是生成器表达式,与列表生成式的语法格式相同,只需要将[]换成(),即:

(expression for item in iterable if condition)

对比列表生成式返回的是一个列表,生成器表达式返回的是一个生成器对象

print([x*x for x in rang(3)])
>>> [0,1,4]

g=(x*x for x in rang(3))
print(g)
>>> <generator object <genexpr> at 0x101be0ba0>

对比列表生成式,生成器表达式的优点自然是节省内存(一次只产生一个值在内存中)

>>> next(g)
0
>>> next(g)
1
>>> next(g)
4
>>> next(g) #抛出异常StopIteration

如果我们要读取一个大文件的字节数,应该基于生成器表达式的方式完成

with open('db.txt','rb') as f:
nums=(len(line)) for line in f)
total_size=sum(nums) # 依次执行next(nums),然后累加到一起得到结果=

 

 

 

 

 

 

 

posted @ 2021-09-26 10:45  vonmo  阅读(38)  评论(0编辑  收藏  举报