PyTips 0x01 - 迭代器與生成器

chemzqm 發(fā)布于2019-07-24 18:31 / 3065人閱讀

摘要：項目地址迭代器與生成器迭代器與生成器是中比較常用又很容易混淆的兩個概念，今天就把它們梳理一遍，并舉一些常用的例子。生成器前面說到創(chuàng)建迭代器有種方法，其中第三種就是生成器。

項目地址：https://git.io/pytips

迭代器與生成器

迭代器（iterator）與生成器（generator）是 Python 中比較常用又很容易混淆的兩個概念，今天就把它們梳理一遍，并舉一些常用的例子。

for 語句與可迭代對象（iterable object）：

for i in [1, 2, 3]:
    print(i)

1
2
3

obj = {"a": 123, "b": 456}
for k in obj:
    print(k)

b
a

這些可以用在 for 語句進行循環(huán)的對象就是可迭代對象。除了內置的數(shù)據(jù)類型（列表、元組、字符串、字典等）可以通過 for 語句進行迭代，我們也可以自己創(chuàng)建一個容器，包含一系列元素，可以通過 for 語句依次循環(huán)取出每一個元素，這種容器就是迭代器（iterator）。除了用 for 遍歷，迭代器還可以通過 next() 方法逐一讀取下一個元素。要創(chuàng)建一個迭代器有3種方法，其中前兩種分別是：

為容器對象添加 __iter__() 和 __next__() 方法（Python 2.7 中是 next()）；__iter__() 返回迭代器對象本身 self，__next__() 則返回每次調用 next() 或迭代時的元素；

內置函數(shù) iter() 將可迭代對象轉化為迭代器

# iter(IterableObject)
ita = iter([1, 2, 3])
print(type(ita))

print(next(ita))
print(next(ita))
print(next(ita))

# Create iterator Object
class Container:
    def __init__(self, start = 0, end = 0):
        self.start = start
        self.end = end
    def __iter__(self):
        print("[LOG] I made this iterator!")
        return self
    def __next__(self):
        print("[LOG] Calling __next__ method!")
        if self.start < self.end:
            i = self.start
            self.start += 1
            return i
        else:
            raise StopIteration()
c = Container(0, 5)
for i in c:
    print(i)


1
2
3
[LOG] I made this iterator!
[LOG] Calling __next__ method!
0
[LOG] Calling __next__ method!
1
[LOG] Calling __next__ method!
2
[LOG] Calling __next__ method!
3
[LOG] Calling __next__ method!
4
[LOG] Calling __next__ method!

創(chuàng)建迭代器對象的好處是當序列長度很大時，可以減少內存消耗，因為每次只需要記錄一個值即刻（經(jīng)?？吹饺藗兘榻B Python 2.7 的 range 函數(shù)時，建議當長度太大時用 xrange 更快，在 Python 3.5 中已經(jīng)去除了 xrange 只有一個類似迭代器一樣的 range）。

生成器

前面說到創(chuàng)建迭代器有3種方法，其中第三種就是生成器（generator）。生成器通過 yield 語句快速生成迭代器，省略了復雜的 __iter__() & __next__() 方式：

def container(start, end):
    while start < end:
        yield start
        start += 1
c = container(0, 5)
print(type(c))
print(next(c))
next(c)
for i in c:
    print(i)

簡單來說，yield 語句可以讓普通函數(shù)變成一個生成器，并且相應的 __next__() 方法返回的是 yield 后面的值。一種更直觀的解釋是：程序執(zhí)行到 yield 會返回值并暫停，再次調用 next() 時會從上次暫停的地方繼續(xù)開始執(zhí)行：

def gen():
    yield 5
    yield "Hello"
    yield "World"
    yield 4
for i in gen():
    print(i)

5
Hello
World
4

Python 3.5 （準確地說應該是 3.3 以后）中為生成器添加了更多特性，包括 yield from 以及在暫停的地方傳值回生成器的 send()等，為了保持簡潔這里就不深入介紹了，有興趣可以閱讀官方文檔說明以及參考鏈接2。

參考

Iterators & Generators

How the heck does async/await work in Python 3.5?

Python"s yield from

GPU云服務器云服務器 PyTips java 轉0x01 迭代機制迭代開發(fā)

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