4.python的疊代器與生成器

一.什麼玩意是疊代器？

先說說什麼是疊代吧，疊代就是一件事情重複很多次，比如說for循環。

for循環可以對一切有__iter__方法的對象進行疊代，那麼什麼是__iter__方法呢？

一個對象是否可疊代，全都取決于這個對象是否有__iter__方法，調用對象的__iter__方法，就回傳回一個疊代器，這個疊代器一定具有next方法，在調用這個疊代器的next方法時，疊代器就回傳回它的下一個值，當疊代器中沒有值可以傳回了，就回抛出一個名為StopIteration的異常，停止疊代。

疊代器還有個很重要的特性，就是不可逆，隻能前進，不能後退。

for循環就是這樣工作的，for循環在循環一個對象的時候，會調用這個對象的__iter__方法，得到疊代器，然後在調用這個疊代器的next方法，去獲得這個疊代器中包涵的每個值。

二.清單和疊代器的差別在哪裡？如何可以實作一個基本的疊代器？

疊代器的工作方式，是在使用的時候計算一個值擷取一個值，而清單呢，是一次性擷取所有的值，如果有很多值，就會占用很大的記憶體。

當自己建立一個對象時，如何讓自己的對象可疊代？

class test_class:

    def __init__(self,start_num,stop_num):

        self.start_num = start_num

        self.stop_num = stop_num

    def next(self):

        if self.start_num <  self.stop_num:

            self.start_num += 1

        return self.start_num

    def __iter__(self):

        return self

test_obj = test_class(0,3)

print test_obj.next()

>>>1

>>>2

>>>3

三.什麼是生成器？

個人的了解，生成器是個比較特殊的可疊代對象，它與其他的可疊代對象不太一樣的地方，就是，其他的可疊代對象需要調用__iter__方法，傳回個疊代器對象，然後通過疊代器對象去執行next方法，擷取疊代器中的值，但是生成器直接可以被疊代，無需執行__iter__方法。

在python中生成器有兩種表達形式：

函數式生成器：也就是字面意思，在正常的函數中定義的生成器，語句的傳回值不再使用return去傳回，而是使用yield關鍵字每次傳回一個結果,一個函數中不可以有多個return，但是可以有多個yield，函數中的每一個yield都會傳回一個結果，每執行一個yield，函數的執行狀态都會被‘挂起’可以了解為暫停，下次繼續調用這個函數的時候，會從上次挂起的位置繼續向下執行。

下面是關于函數式生成器的例子：

下面這個例子驗證了yield的兩種特性，第一種是一個函數可以yield多個值，有多個yield，另外一個就是函數式生成器的挂起特性。

def func1():

    yield 1

    print "第一個yield執行完成~"

    yield 2

    print "第二個yield執行完成~"

    yield 3

    print "第三個yield執行完成~"

for i in func1():

    print i

       第一個yield執行完成~

      2

       第二個yield執行完成~

      3

       第三個yield執行完成~

生成器表達式：使用類似于清單推導式的方法，但是傳回的對象不再是一個清單，而是一個可以按需生成結果的一個對象（生成器）。

       例1:

        for i in (i for i in range(10000)):

            print i

(i for i in range(5)) 這個就是生成器表達式。

（i for i in range(10000)) =  def test(): for i in range(10000):yield i

這兩個種寫法起到的作用是一樣的，隻不過是寫法不同，一個是生成器表達式，另一種是函數式生成器。

有沒有覺得這種生成器表達式和清單推導式看起來很像，不同的地方就在于清單推導式是使用［］中括号，而生成器表達式使用的是（）小括号？

事實就是如此，它們之間的文法确實隻差一個括号，但是，生成器表達式更節省記憶體空間。

關于生成器，大緻就說的差不多了，最後來個總結：

生成器的定義方法與普通的函數是一模一樣的，不同的地方就是生成器使用yield傳回一個值，函數使用return傳回一個值。

在python中，生成器會自動實作疊代協定，在沒有值可以傳回的時候，傳回一個StopIteration異常。

生成器使用yield語句傳回一個值。yield語句挂起該生成器函數的狀态，保留足夠的資訊，以便之後從它離開的地方繼續執行。

下面的例子是清單推導式和生成器表達式執行的效率對比，感興趣的小夥伴可以在自己電腦上執行一下試試。

#清單解析

sum([i for i in range(100000000)])#記憶體占用大,機器容易卡死

#生成器表達式

sum(i for i in range(100000000))#幾乎不占記憶體

      本文轉自蘇浩智 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/suhaozhi/1908913，如需轉載請自行聯系原作者