一起看看Python中的迭代器&生成器

Posted 2022-06-29 孤寒者

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了一起看看Python中的迭代器&生成器相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

每篇前言：

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可能很多看了我之前文章的小伙伴会说，我在前面的文章中不是都已经讲的很细了吗？为啥又出一篇文章来讲！
俗话说得好，重要的事情说三遍，而我想说的是，重要的Python知识点要多讲！
同时，本文又来了个新的很重要的知识点——生成器！

1.迭代器（iterator）

迭代是Python最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式。
迭代器是可以记住遍历的位置的对象。
迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问结束为止，迭代器只能往前不会后退。

迭代是一个怎样的过程？

就是一个依次从数据结构中拿出东西的过程~

（1）列表推导式：能够简洁的构造一个新列表

一般情况下这样构造一个新列表：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 孤寒者
"""
li = []
for i in range(1,10):
    li.append(i)
print(li)               # 输出为：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

列表推导式：

li1 = [i for i in range(1,10)]
print(li1)              # 输出为：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

（2）升级篇输出1-9之间的偶数：

（当然也可以使用range(1,10,2)

li3 = [i for i in range(1,10) if i % 2 !=0]
print(li3)              # 输出为：[1, 3, 5, 7, 9]

（2）又升一级如何打印出多个值呢？

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 孤寒者
"""
li4 = [(i,j) for i in range(1,5) for j in range(1,5)]
print(li4)              # 输出为： [(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4),
                                 # (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4),
                                 # (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4),
                                 # (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4)]

集合推导式&字典推导式也就呼之欲出了：

集合推导式：

li5 = i for i in range(1,10)
print(li5)				# 输出为：1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

字典推导式：

li6 = i:j for i in range(1,10) for j in range(1,10)
print(li6)				# 输出为：1: 9, 2: 9, 3: 9, 4: 9, 5: 9, 6: 9, 7: 9, 8: 9, 9: 9

小拓展：

li7 = i:j for i,j in enumerate(['吴某','张某'])
print(li7)				# 输出为：0: '吴某', 1: '张某'

注意：是没有元组推导式的！！！

知识点补给站：

迭代：
for 迭代变量 in 可迭代对象
每一次循环都会自动让“迭代变量”指向“下一个元素”。
可迭代对象指：
可迭代对象（实现了__iter__这个方法的都是）：序列类型和散列类型。
迭代器指：
迭代器（实现了__iter__和__next__方法的就是，迭代器是一个对象）只能前进不能后退。
从可迭代对象生成一个迭代器：
迭代器 = iter(可迭代对象)
下个值 = next(迭代器)
来个例子：

列表是一个可迭代对象，dir查看列表方法的时候里面有__iter__方法，
但列表不是一个迭代器，如何把列表转换为一个迭代器：

li = [1,2,3,4]
it = iter(li)

获取迭代器的值？

 for i in it:
     print(i)			#这样会取到所有的值

既然是迭代器了，就通过next方法去获取迭代器的值。这样做一次只取一个值，可以省内存空间。
next两种使用方式：

print(it.__next__())        # 输出为：1
print(next(it))             # 输出为：2

小拓展：

for循环实现原理。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 孤寒者
"""
li = [1,2,3,4]
it = iter(li)
try:
    while True:
        print(next(it))
except Exception as e:
    print(e)

输出为：

2.生成器（generator）

问题一：我们如何自己实现一个可迭代对象？

在自定义的类中，要实现 __iter__ 魔术方法
该魔术方法，必须要返回一个迭代器
（也需要自己实现）

问题二：是否有更加优雅的方式？

生成器！

生成器：返回迭代器的函数。

（1）元组推导式

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 孤寒者
"""
tu = (i for i in range(1,10))
print(type(tu))   			    # 输出为：<class 'generator'>      意思是这是个生成器
print(dir(tu))      			# 可知tu里面有方法__iter__和__next__，所以这是个迭代器
print(tu.__next__())  			# 既然是一个迭代器，就可以使用next方法取值

（2）yield

凡是有yield的函数都是生成器！

返回这个对象
yield 一个对象->暂停这个函数
等待下次next重新激活

来个例子：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 孤寒者
"""
def fun():					# 定义生成器，由next函数触发执行
    print('好好学习')
    yield 1   				#返回一个1 并暂停函数
    print('天天向上')
    yield 2  				#返回一个2 并暂停函数
    print('再来一次')
    #没有代码了，引发StopIteration异常

a = fun()
aa = next(a)				# 输出为： 好好学习
print(aa)					# 输出为： 1
bb = next(a)				# 输出为： 天天向上
print(bb)					# 输出为： 2
# cc = next(a)				# 输出为： 再来一次 并抛出StopIteration异常（大家可以自行run一下看看哦~）
#如果print(type(fun()))，会输出<class 'generator'>，可见这个函数已经是一个生成器了。

再来个例子看看：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 孤寒者
"""
def fun(ele, n):
    count = 0
    while True:
        if count < n:
            count += 1
            yield ele
        else:
            break


a = fun('wumou', 5)
for i in a:
    print(i)