python-迭代器与生成器

迭代器

迭代器是一种支持next()操作的对象。它包含一组元素，当执行next()操作时，返回其中一个元素；当所有元素都被返回后，生成一个StopIteration异常。

>>>a=[1,2,3]
>>>ia=iter(a)
>>>next(ia)
1
>>>next(ia)
2
>>>next(ia)
3
>>>next(ia)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

ite()可以接受多种Python对象为参数，比如list，tuple, dict, set等，并将其转化为迭代器。迭代器可以用于for语句或in语句中。很多常用操作也是支持迭代器的，比如sum(), max()等。

>>> b=[4,5,6]
>>> ib=iter(b)
>>> for x in ib:
...     print(x)
...
4
5
6
>>> ic=iter(b)
>>> sum(ic)
15
>>> id=iter(b)
>>> max(ic)
6

生成器

生成器是一种迭代器，是一种特殊的函数，使用yield操作将函数构造成迭代器。普通的函数有一个入口，有一个返回值；当函数被调用时，从入口开始执行，结束时返回相应的返回值。生成器定义的函数，有多个入口和多个返回值；对生成器执行next()操作，进行生成器的入口开始执行代码，yield操作向调用者返回一个值，并将函数挂起；挂起时，函数执行的环境和参数被保存下来；对生成器执行另一个next()操作时，参数从挂起状态被重新调用，进入上次挂起的执行环境继续下面的操作，到下一个yield操作时重复上面的过程。Python的循环操作与C语言的实现不同，如果使用List等数据结构需要耗费大量的内容；循环操作中使用生成器只需要在内存中实例化一个对象，可以减少内存占用，提高循环操作的执行速度。

>>>def myG():
...    yield 1
...    yield 2
...    yield 3
...
>>>g=myG()
>>>next(g)
1
>>>next(g)
2
>>>next(g)
3
>>>next(g)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
>>>g2=myG()
>>>for i in g2:
...    print(i)
1
2
3

生成器表达式

for...[if]...语句可以简洁的构建一个List，同时也可以用来构建生成器。

>>>a=[7,8,9]
>>>b=[i**2 for i in a]
>>>b
[49, 64, 81]
>>>ib=(i**2 for i in a)
>>>ib
<generator object <genexpr> at 0x7f72291217e0>
>>>next(ib)
49
>>>next(ib)
64
>>>next(ib)
81
>>>next(ib)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration