python—迭代器，生成器与for循环机制

Posted 2021-01-01 zhouyuan666

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器中的下一项，要么就引起一个stoplteration异常，以终止协议（只能往后走不能往前）

      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函数等）使用迭代器协议访问对象。

 

二：for循环机制

     1.for循环机制的本质：循环所有对象，全部都是使用迭代器协议。

 

三：什么是生成器

     1.生成器，可以理解为一种数据类型，这种数据类型自动实现了迭代器协议（其他的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：在python中有两种表现形式（python有两种不同的方式提供生成器）

       【1】生成器函数：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，挂起函数的状态，以便于下次从它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(res)
 7 print(res.__next__())
 8 print(res.__next__())
 9 #结果：<generator object test at 0x0000023E254BD8E0>
10 #     1
11 #     2

 

       【2】生成器表达式：类似于列表推导，但是生成器返回按需产生结果的一个对象，而不是一次构建一个结果列表。

 1 laomuji=(‘鸡蛋%d‘ %i for i in range(10))
 2 print(laomuji)
 3 print(laomuji.__next__())
 4 print(laomuji.__next__())
 5 print(laomuji.__next__())
 6 print(next(laomuji))
 7 print(next(laomuji))
 8 #结果：<generator object <genexpr> at 0x0000015F1262D8E0>
 9 #      鸡蛋0
10 #      鸡蛋1
11 #      鸡蛋2
12 #      鸡蛋3
13 #      鸡蛋4

 

     3.列表解析：

 1 egg_list=[]
 2 for i in range(10):
 3     egg_list.append(‘鸡蛋%d‘ %i)
 4 print(egg_list)
 5 #结果：[‘鸡蛋0‘, ‘鸡蛋1‘, ‘鸡蛋2‘, ‘鸡蛋3‘, ‘鸡蛋4‘, ‘鸡蛋5‘, ‘鸡蛋6‘, ‘鸡蛋7‘, ‘鸡蛋8‘, ‘鸡蛋9‘]
 6 
 7 列表解析：
 8 l=[‘鸡蛋%d‘ %i for i in range(10)]
 9 print(l)
10 #结果：[‘鸡蛋0‘, ‘鸡蛋1‘, ‘鸡蛋2‘, ‘鸡蛋3‘, ‘鸡蛋4‘, ‘鸡蛋5‘, ‘鸡蛋6‘, ‘鸡蛋7‘, ‘鸡蛋8‘, ‘鸡蛋9‘]
11 #列表解析将即将生成的列表结果放前面，for循环放在后面
12 
13 三元表达式：（三个操作，for循环前面是一个，for循环是一个，if条件这是一个）
14 l1=[‘鸡蛋%d‘ %i for i in range(10) if i>5 ]
15 print(l1)
16 #结果：[‘鸡蛋6‘, ‘鸡蛋7‘, ‘鸡蛋8‘, ‘鸡蛋9‘]
17 #没有四元表达式

 

总结：

   1.把列表解析的[]换成()得到的就是生成器表达式

   2.列表解析与生成器表达式都是一种便利的变成方式，只不过生成器表达式更加节省内存

   3.Python不但使用迭代器协议让for循环更加通用。大部分内置函数也是使用迭代器协议访问对象的。例如，sum函数是Python的内置函数，该函数使用迭代器协议访问对象，而生成器实现了迭代器协议，所以，我们可以直接计算一系列值得和：

1 sum(x**2 for x in range(4))

 而不用多此一举的先构造一个列表：

1 sum([x**2 for x in range(4)])