Python 迭代器&生成器

Posted 2020-09-06

迭代器

　　任何一个类，只要其实现了__iter__方法，就算是一个可迭代对象。可迭代对象的__iter__方法返回的对象是迭代器，迭代器类需要实现next方法。一般来说，实现了__iter__方法的类肯定还会顺便实现next方法，也就是说这个类既是一个可迭代对象也是个迭代器。

　　一个迭代器ite可用ite.next()方法来返回其定义好的以某种算法找到的下一个元素，内建的iter(...)函数可把可迭代对象转化为迭代器。最常见的利用可迭代对象和迭代器的就是for语句了：

　　for item in iterable这句话，首先调用了iterable这个对象的__iter__方法，返回一个迭代器（which在很多情况下就是iterable对象本身，就像上面说的，一个可迭代对象的类趋向于实现next让它成为自身的迭代器）。根据迭代器的next方法的算法一个接一个的提供值，把这个值赋给item，然后让item去进行循环体的操作。

　　如果要自定义一个迭代器or可迭代对象的类，可以这样来：

class test(object):
    def __init__(self,num=10):
        self.num = num
        self.li = range(num)
        self.count = 0

    def __iter__(self):    #一般做法就是让__iter__直接返回自身就好了
        return self

    def next(self):
        try:
            if self.count == 0:
                return self.li[0]
            elif self.count <= self.num-1:
                return self.li[self.count]
            else:
                raise StopIteration    #调用迭代器的语句并不知道迭代什么时候才能完成，其往往是按照next给出的逻辑一直迭代下去直到出错。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#想让迭代器在某个边际下停止继续迭代的话，就需要在合适的条件时raise StopIteration来停止迭代。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#这个raise出来的并不是会输出到stderr的异常或错误，而是让调用迭代器的语句知道，可以不用再调用next方法来获取下一个值了
        finally:
            self.count+=2   #这里还有一个比较tricky的，和迭代器本身没啥关系的点。。之前我在写count+=2的时候发现，无论写哪里都不太好。
　　　　　　　　　　　　　　　　　#因为按照现有语句的逻辑，最好是在next方法返回值后count能再加一次2，这样下次进next万一超过了num-1的限制就可以不用再return。
　　　　　　　　　　　　　　　　　#　但是一般而言，return之后的语句在本次调用函数的过程中时肯定不会再被执行了，除了try/finally结构。
　　　　　　　　　　　　　　　　　#　就是说，finally中的语句，即便是在return执行了之后还是会被执行的。这点比较难想到！

if __name__ == ‘__main__‘:
    test = test()
    for item in test:
        print item

 

生成器

　　任何带有yield语句的函数都是生成器。yield通常用在这样一个场景：在（多重）循环中，每遍历出一个单位，不立刻对其做处理，而是统一整合在一起再来处理。

　　调用具有生成器性质的函数后，返回的是一个可迭代对象（一般函数有return语句的话返回的就是一个实在的东西）。所以可以对他进行for item in 生成器 的操作。

　　比如如下示例:

def flatten(nested_thing):
    for element in netsed_thing:
        if not isinstance(element,list):
            yield element
        else:
            for subelement in flatten(element):
                yield element

nested = [[1,2],[3,4],5,[[6,7],8]]
result = list(flatten(nested))
print result

#结果是[1,2,3,4,5,6,7,8]

　　这个函数的功能是把很多重嵌套的列表展开铺平成一个列表。可以看到flatten函数是一个生成器，返回一个可迭代对象（所以可以在递归那里有for subelement in flatten(element)）。从这个示例中我们还可以看出，在递归中，yield掉的东西是不分递归层级统一放置的，所以在第一层级yield到的5，和第二层级（一次递归）yield到的1234等，以及第三层级（二次递归）yield到的东西全部都放到了同一个可迭代对象里面了。

　　其实很多时候，生成器没有这个必要（或者说看起来很难懂所以换种简单的方式？= =）完全可以在得到结果之前用result = []，然后在yield语句的地方换成result.append(element)，也可以得到相同的结果哈。