python学习10—迭代器、三元表达式与生成器

1. 迭代器协议

定义：对象必须提供一个next方法，执行该方法或者返回迭代中的下一项，或者返回一个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，对象内部定义一个__iter__()方法

3. for循环实现机制

　　字符串、列表，元组，字典，集合，文件等都不具有next方法，所以他们都不是可迭代对象（iterable object），但是为什么for循环可以进行呢？

　　原因：for循环首先调用了他们的内置方法__iter()__方法将其转换为可迭代对象，然后再调用这个转换后的可迭代对象的__next()__方法，进行迭代。

l = [1,2,3]
# iterable object
iter_l = l.__iter__()
print(iter_l.__next__())

　　字符串、列表、元组为有序序列，也可以通过索引取值，但是字典、集合、文件等非序列类型，不可以通过索引取值，所以出现了for循环，一个基于迭代器协议的统一的遍历方式。

4. 使用while循环实现for循环机制

l = [1,2,3]
detail_l=l.__iter__()
while True:
    try:
        print(detail_l.__next__())
    except StopIteration:
        print('end of iteration')
        break

5. next()函数

python内置函数next()调用对象的__next()__方法，实现机制与__next()__相同。

l = [1,2,3,5,6]

l_iter = l.__iter__()

print(l_iter.__next__())　　#两行print()代码效果相同

print(next(l_iter))

6. 三元表达式

　　如下代码，如果name == 'b'则返回a，如果name不等于'b'则返回c。

name = 'b'
result = 'a' if name == 'b' else 'c'

　　相当于c++中的条件运算符（三目运算符）“?:”，都是对一个条件进行判断，满足条件与否分别返回一个值。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a = 4;
    int b = 5;
    int c = a>b ? a : b;
    return 0;            
}

7. 列表解析

　　利用三元表达式可以进行列表解析。

egg = ['egg %s' %i for i in range(10) if i > 2]

>>> ['egg 3', 'egg 4', 'egg 5', 'egg 6', 'egg 7', 'egg 8', 'egg 9']

8. 生成器

　　生成器作为一种数据类型，自动实现了迭代器协议，即可以直接调用生成器的__next__()方法，生成器就是可迭代对象。

8.1 生成器函数

　　生成器函数使用yield代替return，且可返回多个值，每次调用返回一个值。

def f():
    yield 1
    yield 2
    yield 3
    yield 4
    yield 5

iter_f = f()
print(iter_f.__next__())
print(iter_f.__next__())
print(iter_f.__next__())

8.2 生成器表达式

　　将列表解析的[]替换为()即可获得生成器表达式。

egger = ('egg %s' %i for i in range(10) if i > 2)

print(egger)
print(egger.__next__())
print(egger.__next__())
print(egger.__next__())

　　很多python内置函数如sum()，map()，reduce()，filter()等都是遵循迭代器协议的，故可利用生成器进行一些高级的操作。

sum(x**2 for x in range(10))

　　注意：生成器只能遍历一次，遍历之后，生成器被释放。