迭代器和生成器

一,什么是迭代器协议

1.迭代器协议是指:对象必须提供一个next方法,执行该方法要么返回迭代中的下一项,要么就引起一个StopIteration异常,以终止迭代 (只能往后走不能往前退)

2.可迭代对象:实现了迭代器协议的对象(如何实现:对象内部定义一个__iter__()方法)

3.协议是一种约定,可迭代对象实现了迭代器协议,python的内部工具(如for循环,sum,min,max函数等)使用迭代器协议访问对象。

二,for循环的本质

循环所有对象,全都是使用迭代器协

for循环可以遍历(字符串,列表,元组,字典,集合,文件对象),但是这些都不是可迭代对象,只不过在for循环式,调用了他们内部的__iter__方法,把他们变成了可迭代对象。

然后for循环调用可迭代对象的__next__方法去取值,而且for循环会捕捉StopIteration异常,以终止迭代。

#:用while去模拟for循环做的事情
l=[1,2,3,4,5,6]
diedai_l=l.__iter__()
while True:
    try:
        print(diedai_l.__next__())
    except StopIteration:#捕捉到异常后退出
        break

三,如何查看是不是可迭代的或是不是迭代器

from collections import Iterable
from collections import  Iterator
a=range(10)
a=range(10)
print(isinstance(a,Iterator))#查看是不是迭代器
print(isinstance(a,Iterable))#查看是不是可迭代的

四,什么是生成器

可以理解为一种数据类型,这种数据类型自动实现了迭代器协议(其他的数据类型需要调用自己内置的__iter__方法),所以生成器就是可迭代对象

五,生成器在python中的表现形式

1.生成器函数:常规函数定义,但是,使用yield语句而不是return语句返回结果。yield语句一次返回一个结果,在每个结果中间,挂起函数的状态,以便下次重它离开的地方继续执行

2.生成器表达式:类似于列表推导,但是,生成器返回按需产生结果的一个对象,而不是一次构建一个结果列表

六,生成器的优点

Python使用生成器对延迟操作提供了支持。所谓延迟操作,是指在需要的时候才产生结果,而不是立即产生结果。这也是生成器的主要好处。

七,生成器函数

#计算移动平均值
def wrap(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        ret = func()
        next(ret)
        return  ret
    return inner
@wrap
def averanger():
    total=0
    day=0
    avrage=0
    while True:
        day_nub=yield  avrage
        total+=day_nub
        day+=1
        avrage=total / day
avg=averanger()
print(avg.send(15))
print(avg.send(22))
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八,生成器表达式

#列表解析
sum([i for i in range(100000000)])#内存占用大,机器容易卡死

#生成器表达式
sum(i for i in range(100000000))#几乎不占内存

九,生成器总结

1.是可迭代对象

2.实现了延迟计算,省内存,

3.生成器本质和其他的数据类型一样,都是实现了迭代器协议,只不过生成器附加了一个延迟计算省内存的好处,其余的可迭代对象可没有这点好处,

  • 语法上和函数类似:生成器函数和常规函数几乎是一样的。它们都是使用def语句进行定义,差别在于,生成器使用yield语句返回一个值,而常规函数使用return语句返回一个值
  • 自动实现迭代器协议:对于生成器,Python会自动实现迭代器协议,以便应用到迭代背景中(如for循环,sum函数)。由于生成器自动实现了迭代器协议,所以,我们可以调用它的next方法,并且,在没有值可以返回的时候,生成器自动产生StopIteration异常
  • 状态挂起:生成器使用yield语句返回一个值。yield语句挂起该生成器函数的状态,保留足够的信息,以便之后从它离开的地方继续执行
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