迭代器和生成器

Posted 2020-12-16 zh-xiaoyuan

一、迭代器

1、什么是迭代？
迭代是一个重复的过程，并且每次重复都是基于上一次的结果而来

2、要想了解迭代器到底是什么？必须先了解一个概念，即什么是可迭代的对象？
可迭代的对象:在python中，但凡内置有__iter__方法的对象，都是可迭代的对象

字符串，列表，元组，集合，字典都是可迭代的

#以下都是可迭代的对象
# str1=‘hello‘
# list1=[1,2,3]
# tup1=(1,2,3)
# dic={‘x‘:1}
# s1={‘a‘,‘b‘,‘c‘}
# f=open(‘a.txt‘,‘w‘,encoding=‘utf-8‘)

3、迭代器：迭代取值工具，可迭代的对象执行__iter__方法得到的返回值就是迭代器对象

dic={‘x‘:1,‘y‘:2,‘z‘:3}
iter_dic=dic.__iter__()
print(iter_dic)
print(iter_dic.__next__())
print(iter_dic.__next__())
print(iter_dic.__next__())
# print(iter_dic.__next__())  #报错  StopIteration

‘‘‘
<dict_keyiterator object at 0x02E5FC60>
x
y
z
‘‘‘

s1={‘a‘,‘b‘,‘c‘}
iter_s1=s1.__iter__()
print(iter_s1.__next__())
print(iter_s1.__next__())
print(iter_s1.__next__())
print(iter_s1.__next__()) #报错  StopIteration
‘‘‘
b
c
a

‘‘‘

4、可迭代的对象vs迭代器对象？

可迭代的对象：str，list，tuple，dict，set，file
1、获取可迭代对象的方式：无须获取，python内置str，list，tuple，dict，set，file都是可迭代对象
2、特点：
    内置有__iter__方法的都叫可迭代的对象，执行该方法会拿到一个迭代器对象

 迭代器对象：文件对象本身就是迭代器对象
1、获取迭代器对象的方式：
    执行可迭代对象的__iter__方法，拿到的返回值就是迭代器对象
2、特点：
    内置有__next__方法，执行该方法会拿到迭代器对象中的一个值
    内置有__iter__方法，执行该方法会拿到迭代器本身

5、迭代器优缺点分析

#5.1 迭代器的优点：
#5.1.1、提供了一种可不依赖于索引的取值方式
l=open(‘a.txt‘,‘r‘,encoding=‘utf-8‘)
iter_l=l.__iter__()
while True:
    try:
        print(iter_l.__next__(),end=‘‘)
    except StopIteration:
        break#5.1.2 迭代器更加节省内存
item=range(0,10000000000000000000)
print(item)


#5.2迭代器的缺点：
#5.2.1、取值麻烦，只能一个一个取，只能往后取，
#5.2.2、并且是一次性的,无法用len获取长度

x=[1,2,3]
iter_x=x.__iter__()
while True:
    try:
        print(iter_x.__next__())
    except StopIteration:
        break

6、for循环原理分析

(1) for 循环称之为迭代器循环，in后跟的必须是可迭代的对象
(2) for循环会执行in后对象的__iter__方法，拿到迭代器对象
(3) 然后调用迭代器对象的__next__方法，拿到一个返回值赋值给line，执行一次循环体
(4) 周而复始，直到取值完毕，for循环会检测到异常自动结束循环

# l=open(‘a.txt‘,‘r‘,encoding=‘utf-8‘)
# for line in l: #iter_l=l.__iter__()
#     print(line)

for item in {‘x‘:1,‘y‘:2}:
    print(item)

二、生成器

(1) 函数内包含有yield关键字，
(2) 再调用函数，就不会执行函数体代码，拿到的返回值就是一个生成器对象
(3) 生成器的本质就是迭代器，其用法和迭代器类似

示例：

def chicken():
    print(‘=====>first‘)
    yield 1
    print(‘=====>sencond‘)
    yield 2
    print(‘=====>third‘)
    yield 3


obj=chicken()
print(obj)  #<generator object chicken at 0x03032830>

#1、iter_obj=obj.__iter__()，拿到迭代器
#2、iter_obj.__next__()，拿到该方法的返回值，赋值给item
#3、周而复始，直到函数内不在有yield，即取值完毕
#4、for会检测到StopIteration异常，结束循环

小节：

1、为我们提供了一种自定义迭代器的方式，
    可以在函数内用yield关键字，调用函数拿到的结果就是一个生成器，生成器就是迭代器
2、yield可以像return一样用于返回值，区别是return只能返回一次值，而yield可返回多次
    因为yield可以保存函数执行的状态

小示例：

def eat(name):
    print(‘%s ready to eat‘ %name)
    food_list=[]
    while True:
        food=yield food_list # food=‘骨头‘
        food_list.append(food) #food_list=[‘泔水‘,‘骨头‘]
        print(‘%s start to eat %s‘ %(name,food))


dog1=eat(‘bw‘)

#1、必须初始化一次，让函数停在yield的位置
res0=dog1.__next__()
print(res0)

#2、接下来的事，就是喂狗
#send有两方面的功能
#1、给yield传值
#2、同__next__的功能
res1=dog1.send(‘苹果‘)
print(res1)
res2=dog1.send(‘橘子‘)
print(res2)
res3=dog1.send(‘西瓜‘)
print(res3)

‘‘‘
bw ready to eat
[]
bw start to eat 苹果
[‘苹果‘]
bw start to eat 橘子
[‘苹果‘, ‘橘子‘]
bw start to eat 西瓜
[‘苹果‘, ‘橘子‘, ‘西瓜‘]
‘‘‘