生成器和迭代器

1.生成器定义

  1).生成器是一种特殊的迭代器,在python中,一边循环,一边计算的机制,成为生成器。

  2).当函数内包含yield关键字,调用函数不会执行函数体代码,会得到一个返回值,该返回值就是生成器对象

1.2yield函数

1)只能在函数内使用
2)yield提供了一种自定义迭代器的解决方法
3)yield可以保存函数的暂停的状态
4)yield对比return:
      相同的:都可以返回值,值的类型与个数没有限制
      不同点:yield可以返回多次值,而return只能返回一次值函数就会结束

2.生成器的作用

1. 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。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

3.生成器工作原理


  1)生成器是这样一个函数,它记住上一次返回时在函数体中的位置。

  2)对生成器函数的第二次(或第 n 次)调用跳转至该函数中间,而上次调用的所有局部变量都保持不变。

  3)生成器不仅“记住”了它数据状态;生成器还“记住”了它在流控制构造(在命令式编程中,这种构造不只是数据值)中的位置。

  4)生成器是一个函数,而且函数的参数都会保留。

  5)迭代到下一次的调用时,所使用的参数都是第一次所保留下的,即是说,在整个所有函数调用的参数都是第一次所调用时保留的,而不是新创建的

4.yield生成器运行机制

  1. 当你问生成器要一个数时,生成器会执行,直至出现 yield 语句,生成器把yield 的参数给你,之后生成器就不会往下继续运行。

  2. 当你问他要下一个数时,他会从上次的状态开始运行,直至出现yield语句,把参数给你,之后停下。如此反复

  3. 在python中,当你定义一个函数,使用了yield关键字时,这个函数就是一个生成器

  4. 它的执行会和其他普通的函数有很多不同,函数返回的是一个对象,而不是你平常所用return语句那样,能得到结果值。如果想取得值,那得调用next()函数

  5. 每当调用一次迭代器的next函数,生成器函数运行到yield之处,返回yield后面的值且在这个地方暂停,所有的状态都会被保持住,直到下次next函数被调用,或者碰到异常循环退出。

1.迭代器定义

1.迭代器就是访问集合内元素的方式,迭代器对象从集合的第一个元素访问,直到所有元素访问一遍,每次访问时都是基于前一个元素的结果。。
2.迭代器仅是一个容器对象,它有两个基本方法
      1)next方法:返回容器的下一个元素
      2)__iter__方法:返回迭代器自身

2.迭代器和可迭代对象

1) 可以被for循环遍历的对象都是可迭代对象,这些对象内部都有__iter__方法(__iter__方法用于返回一个迭代器)

2) 迭代器不仅有__iter__方法还有next()方法(用于调用迭代器,返回迭代器的下一个元素)

3)迭代器一定是可迭代对象,可迭代对象不一定是迭代器。(list,dict,str都是可迭代对象,但不是迭代器,因为他们没有next()方法,不能自动访问自身。需要用for循环的next()方法来遍历自身)。

3.判断迭代器和迭代对象

from collections import Iterable,Iterator

#判断是否是可迭代对象
print(isinstance([],Iterable))                               #True
print(isinstance({},Iterable))                               #True
print(isinstance((),Iterable))                               #True
print(isinstance("aaa",Iterable))                           #True
print(isinstance((x for x in range(10)),Iterable))          #True

#判断是否是迭代器
print(isinstance([],Iterator))                               #False
print(isinstance({},Iterator))                               #False
print(isinstance((),Iterator))                               #False
print(isinstance("aaa",Iterator))                           #False
print(isinstance((x for x in range(10)),Iterator))          #True

4.自定义迭代器

from collections import Iterable,Iterator


class MyRange(object):
    def __init__(self, n):
        self.idx = 0
        self.n = n

    def __iter__(self):
        return self

    def next(self):
        if self.idx < self.n:
            val = self.idx
            self.idx += 1
            return self.n[val]
        else:
            raise StopIteration()


l = [4,5,6,7,8]
obj = MyRange(l)
print obj.next()      # 4
print obj.next()      # 5
print obj.next()      # 6
print(isinstance(obj,Iterator))     #True
a = iter([1,2,])              #生成一个迭代器
print(a.__next__())
print(a.__next__())
print(a.__next__())           #在这一步会引发  “StopIteration” 的异常

5.迭代器的优缺点

优点:
      1.提供了一种通用不依赖索引的迭代取值方式

      2.同一时刻在内存中只存在一个值,更节省内存

缺点:
    1.取值不如按照索引的方式灵活,不能取指定的某一个值,只能往后取,不能往前去

    2.无法预测迭代器的长度

部分内容转自:https://www.cnblogs.com/ppzhang/p/11553007.html

原文地址:https://www.cnblogs.com/wonderlandlove/p/12839101.html