【python基础教程】（4）迭代器与生成器

迭代器与生成器

1、迭代器

 迭代是Python最强大的功能之一，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()。

字符串，列表或元组对象都可用于创建迭代器：

list = [1, 2, 3, 4]
it = iter(list)

print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))

 

输出结果：

C:\Users\yzp\PycharmProjects\base_practice\Scripts\python.exe D:/00test/base_practice/01test.py
1
2
3

Process finished with exit code 0

 迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历：

# -*- coding:utf -8 -*-

list = ['a', 'b', 'c', 'd']
it = iter(list)

for x in it:
    print(x, end=",")

执行结果：

C:\Users\yzp\PycharmProjects\base_practice\Scripts\python.exe D:/00test/base_practice/01test.py
a,b,c,d,
Process finished with exit code 0

也可以使用 next() 函数：

# -*- coding:utf-8 -*-
import sys

list = [1, 2, 3, 4]
it = iter(list)

while True:
    try:
        print(next(it))
    except StopIteration:
        sys.exit()

执行结果：

C:\Users\yzp\PycharmProjects\base_practice\Scripts\python.exe D:/00test/base_practice/01test.py
1
2
3
4

Process finished with exit code 0

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__() 。

如果你已经了解的面向对象编程，就知道类都有一个构造函数，Python 的构造函数为 __init__(), 它会在对象初始化的时候执行。

__iter__() 方法返回一个特殊的迭代器对象， 这个迭代器对象实现了__next__() 方法并通过 StopIteration 异常标识迭代的完成。

__next__() 方法（Python 2 里是 next()）会返回下一个迭代器对象。

创建一个返回数字的迭代器，初始值为 1，逐步递增 1：

# -*- coding:utf-8 -*-


class MyNumber:
    def __iter__(self):
        self.a = 1
        return self

    def __next__(self):
        x = self.a
        self.a += 1
        return x


myclass = MyNumber()
myiter = iter(myclass)
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))

执行结果：

C:\Users\yzp\PycharmProjects\base_practice\Scripts\python.exe D:/00test/base_practice/01test.py
1
2
3
4

Process finished with exit code 0

2、StopIteration

 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。

在 20 次迭代后停止执行：

# -*- coding:utf-8 -*-


class MyNumber:
    def __iter__(self):
        self.a = 1
        return self

    def __next__(self):
        if self.a < 20:
            x = self.a
            self.a += 1
            return x
        else:
            raise StopIteration


myclass = MyNumber()
myiter = iter(myclass)
for i in myiter:
    print(i, end=",")

 执行结果：

C:\Users\yzp\PycharmProjects\base_practice\Scripts\python.exe D:/00test/base_practice/01test.py
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,
Process finished with exit code 0

 3、生成器

在 Python 中，使用了 yield 的函数被称为生成器（generator）。

跟普通函数不同的是，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。

在调用生成器运行的过程中，每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息，返回 yield 的值, 并在下一次执行 next() 方法时从当前位置继续运行。

调用一个生成器函数，返回的是一个迭代器对象。

以下实例使用 yield 实现斐波那契数列：

# -*- coding:utf-8 -*-

import sys


def fibonacci(n):
    a, b ,counter = 0, 1, 0
    while True:
        if counter > n:
            return
        yield a
        a, b = b, a+b
        counter += 1


f = fibonacci(10)

while True:
    try:
        print(next(f), end=",")
    except StopIteration:
        sys.exit()

执行结果：

C:\Users\yzp\PycharmProjects\base_practice\Scripts\python.exe D:/00test/base_practice/01test.py
0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,
Process finished with exit code 0