Python中的生成器和迭代器方便好用,但是平时对生成器和迭代器的特性掌握的不是很到位,今天将这方面的知识整理一下。

迭代器

为了更好的理解迭代器和生成,我们需要简单的回顾一下迭代器协议的概念。

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。

for循环

for循环的本质:循环所有对象,全都是使用迭代器协议。

for循环就是基于迭代器协议提供了一个统一的可以遍历所有对象的方法,即在遍历之前,先调用对象的__iter__方法将其转换成一个迭代器,然后使用迭代器协议去实现循环访问,这样所有的对象就都可以通过for循环来遍历了,

列表,字符串,元组,字典,集合,文件对象等本质上来说都不是可迭代对象,在使用for循环的时候内部是先调用他们内部的_iter_方法,使他们变成了可迭代对象,然后在使用可迭代对象的_next_方法依次循环元素,当元素循环完时,会触发StopIteration异常,for循环会捕捉到这种异常,终止迭代。

如访问一个list,可以使用平时习惯的写法:

#for循环访问
#for循环l本质就是遵循迭代器协议的访问方式,先调用diedai_l=l.__iter__()方法,或者直接diedai_l=iter(l),然后依次执行diedai_l.next(),直到for循环捕捉到StopIteration终止循环
li = [1,2,3,4]
for i in li:#li_iter = li._iter_()
print(i)#li_iter._next_

也可以直接使用迭代器访问:

#迭代器协议访问
li = [1,2,3,4]
f = li.__iter__()#第一步,先通过内部的_iter_方法,先把对象变成可迭代对象
print(f.__next__())#对可迭代对象用_next_方法取值
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())#StopIteration,超出边界会报错

生成器

在介绍生成器之前,先简单介绍一下列表生成式

列表生成式

列表生成式即List Comprehensions,是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。

举个例子,要生成list[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]可以用range(1,11):

>>> range(1, 11)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

列表生成式可以代替循环在编程中偷懒,如生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做?可以用普通的循环,也可以用列表生成器完成,如下:

>>> [x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

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)。

创建生成器的两种方法

第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator:

>>> L = [x * x for x in range(10)]
>>> L
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x104feab40>

L是一个list,而g是一个generator,如果想要访问生成器中元素,需要用生成器的next()方法。或者利用for循环,因为generator也是一个可迭代的对象。

第二种方法需要借助“yield”,以计算斐波那契数列为例,展示一个函数如何变成生成器,直接上代码:

def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
print b
a, b = b, a + b
n = n + 1

这是普通的函数,将print改为yield即为生成器:

def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1

函数是顺序执行,遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数,在每次调用next()的时候执行,遇到yield语句返回,再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行。再举一个简单的例子,定义generator,返回1,3,5:

>>> def odd():
... print 'step 1'
... yield 1
... print 'step 2'
... yield 3
... print 'step 3'
... yield 5
...
>>> o = odd()
>>> o.next()
step 1
1
>>> o.next()
step 2
3
>>> o.next()
step 3
5
>>> o.next()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

可以看到,odd不是普通函数,而是generator,在执行过程中,遇到yield就中断,下次又继续执行。执行3次yield后,已经没有yield可以执行了,所以,第4次调用next()就报错。

同样,在获取元素时,大多数时候运用for循环。

Python的迭代器与生成器的更多相关文章

  1. python基础—迭代器、生成器

    python基础-迭代器.生成器 1 迭代器定义 迭代的意思是重复做一些事很多次,就像在循环中做的那样. 只要该对象可以实现__iter__方法,就可以进行迭代. 迭代对象调用__iter__方法会返 ...

  2. python之迭代器与生成器

    python之迭代器与生成器 可迭代 假如现在有一个列表,有一个int类型的12345.我们循环输出. list=[1,2,3,4,5] for i in list: print(i) for i i ...

  3. Python之迭代器和生成器

    Python 迭代器和生成器 迭代器 Python中的迭代器为类序列对象(sequence-like objects)提供了一个类序列的接口,迭代器不仅可以对序列对象(string.list.tupl ...

  4. 【Python】迭代器、生成器、yield单线程异步并发实现详解

    转自http://blog.itpub.net/29018063/viewspace-2079767 大家在学习python开发时可能经常对迭代器.生成器.yield关键字用法有所疑惑,在这篇文章将从 ...

  5. python的迭代器、生成器、装饰器

    迭代器.生成器.装饰器 在这个实验里我们学习迭代器.生成器.装饰器有关知识. 知识点 迭代器 生成器 生成器表达式 闭包 装饰器 实验步骤 1. 迭代器 Python 迭代器(Iterators)对象 ...

  6. Python之迭代器,生成器

    迭代器 1.什么是可迭代对象 字符串.列表.元组.字典.集合都可以被for循环,说明他们都是可迭代的. from collections import Iterable l = [1,2,3,4] t ...

  7. python之迭代器、生成器与面向过程编程

    目录 一 迭代器 二 生成器 三 面向过程编程 一.迭代器 1.迭代器的概念理解 ''' 迭代器从字面上理解就是迭代的工具.而迭代是每次的开始都是基于上一次的结果,不是周而复始的,而是不断发展的. ' ...

  8. day13 python学习 迭代器,生成器

    1.可迭代:当我们打印 print(dir([1,2]))   在出现的结果中可以看到包含 '__iter__', 这个方法,#次协议叫做可迭代协议 包含'__iter__'方法的函数就是可迭代函数 ...

  9. Python之迭代器及生成器

    一. 迭代器 1.1 什么是可迭代对象 字符串.列表.元组.字典.集合 都可以被for循环,说明他们都是可迭代的. 我们怎么来证明这一点呢? from collections import Itera ...

  10. python基础----迭代器、生成器、协程函数及应用(面向过程实例)

    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 ...

随机推荐

  1. Java7中的ForkJoin并发框架初探(上)——需求背景和设计原理

    原文:发表于 2013 年 8 月 26 日 由 三石 0. 处理器发展和需求背景 回想一下并发开发的初衷,其实可以说是有两点,或者说可以从两个方面看. 对于单核的处理器来说,在进行IO操作等比较费时 ...

  2. FileInputStream和FileOutputStream详解

    一.引子 文件,作为常见的数据源.关于操作文件的字节流就是 FileInputStream & FileOutputStream.它们是Basic IO字节流中重要的实现类.二.FileInp ...

  3. Dockerfile 常用指令 - 每天5分钟玩转 Docker 容器技术(16)

    是时候系统学习 Dockerfile 了.下面列出了 Dockerfile 中最常用的指令,完整列表和说明可参看官方文档. FROM指定 base 镜像. MAINTAINER设置镜像的作者,可以是任 ...

  4. ASP.NET Core 菜鸟之路:从Startup.cs说起

    1.前言 本文主要是以Visual Studio 2017 默认的 WebApi 模板作为基架,基于Asp .Net Core 1.0,本文面向的是初学者,如果你有 ASP.NET Core 相关实践 ...

  5. Python字符处理

    字符串就是一系列字符.在python中,用引号括起来的都是字符串,这里的引号可以是单引号也可以双引号. 例如: >>> 'this is a string' 'this is a s ...

  6. PHP基础入门(一)---世界上最好用的编程语言

    作为一名程序员,我们应该都听过这样一个梗:PHP编程语言,是世界上最好用的编程语言~~~下面来和大家看一下,什么是PHP↓↓↓ PHP PHP又名超文本预处理器,是一种通用开源脚本语言.PHP主要适用 ...

  7. Redis基本数据类型以及String(一)

    前言:     Redis也有自己的数据类型,包含string,list,hash,set,sorted set.下面就对每种数据类型原理以及操作做一个详细的介绍.     Redis是面向编程的语言 ...

  8. 小小白的python之路------python基础01

    1. 不说python是啥了,百度一堆.,还是说说我学了啥 我说的是python3.5,其他的自己看着办 这个是下载链接啊,自己玩 https://www.python.org/ 我下载完成,使用py ...

  9. JVM-1.编译

    目录 一.编译器概述 二.编译器组成 三.示例 四.深入理解JVM中的编译器 五.语法糖 六.补充     一.编译器概述 1.编译器实质 编译器的实质是将一种语言规范转化为另一种语言规范:由人容易理 ...

  10. pc网页到移动端怎么自动加载适应移动端的css。

    1.通过link标签判断加入 以前听说过在link标签中加media = "handheld",但这个用到安卓或苹果都不管用,后来尝试以下方法,是管用的. <link hre ...