day04.3-生成器

1. 生成器

生成器可以理想为一种数据类型，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。

2. 生成器分类及在python中的表现形式

生成器函数：利用常规函数定义，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，挂起函数的运行状态，以便下次从离开的地方继续执行。

 1 def test():
 2     yield 1
 3     yield 2
 4     yield 3
 5 res = test()
 6 print(next(res))
 7 print(next(res))
 8 print(next(res))
 9 
10 """
11 运行结果：
12     1
13     2
14     3
15 结果分析：下一次next从上一次next返回退出的地方进入
16 """

生成器表达式：类似于列表解析，但是，生成器返回按需产生结果的一个对象，而不是一次性构建一个结果列表。

 1 test = (item for item in range(4))
 2 print(next(test))
 3 print(next(test))
 4 print(next(test))
 5 
 6 """
 7 运行结果：
 8     0
 9     1
10     2
11 结果分析：下一次next从上一次next返回退出的地方进入
12 """

3. 生成器的优点

延迟计算。即一次只返回一个结果，也就是说，生成器不会一次性生成所有的结果，这对于大数据量的处理将会非常有用。
生成器还能有效地提高代码的可读性。

注意：生成器只能从头到尾遍历一次。

4. 生成器实例1

"人口信息.txt"文件内容：

1 {"name":"北京","population":1600000}
2 {"name":"南京","population":2100000}
3 {"name":"山东","population":2800000}
4 {"name":"山西","population":1800000}

"bin.py"文件内容：

 1 def get_information_population(filename):
 2     with open(filename) as p:
 3         for line in p:
 4             res = eval(line)
 5             yield res["population"]
 6 
 7 res = get_information_population("人口信息.txt")
 8 sum_people = sum(res)
 9 for item in res:
10     print(item)
11 
12 """
13 结果分析：执行上面这段代码，将不会有任何输出，这是因为，生成器只能遍历一次。在我们执行sum语句的时候，就已经遍历了一次生成器，从而，在之后当我们再次遍历生成器的时候，将不会有任何记录。所以，上面的代码不会有任何的输出
14 因此，生成器的使用过程中，需要特别注意的就是：生成器只能遍历一次
15 """

5. 生成器实例2

 1 def test():
 2     x = "一"
 3     print("第一次")
 4     print(x)
 5     x = yield 1
 6     print("第二次")
 7     print(x)
 8     yield 2
 9 
10 res = test()
11 print(next(res))
12 print(res.send("二"))
13 
14 """
15 运行结果：
16     第一次
17     一
18     1
19     第二次
20     二
21     2
22 结果分析：yield 3相当于return控制的是函数的返回值。x = yield的另外一个特征，接受send传过来的值，赋值给x
23 """

6. 生产者——消费者模型

 1 import time
 2 def consumer(name):
 3     print("I am %s, I start to count" %name)
 4     while True:
 5         num = yield
 6         time.sleep(1)
 7         print("I am %s, I have counted %s" %(name,num))
 8 def producer():
 9     c1 = consumer("Alix")
10     c2 = consumer("Bob")
11     next(c1)
12     next(c2)
13     for item in range(1,3,1):
14         time.sleep(1)
15         c1.send(item)
16         c2.send(item)
17 producer()
18 
19 """
20 运行结果：
21     I am Alix, I start to count
22     I am Bob, I start to count
23     I am Alix, I have counted 1
24     I am Bob, I have counted 1
25     I am Alix, I have counted 2
26     I am Bob, I have counted 2
27 """