python之迭代器

2021-08-17 18:54:50 字數 4800 閱讀 1567

可迭代物件就是序列觀念的通用化,如果物件是實際儲存的序列,或者可以在迭代工具環境(eg:for迴圈)中一次產生乙個結果的物件,就可看成是可迭代的。可迭代物件包括實際序列和按照需求而計算的虛擬序列。

常見的迭代工具:for迴圈、列表解析、in成員關係測試以及map內建函式等。

1. 檔案迭代器

#**************************readline方法*************************************

f=open('salary.txt')

f.readline() #return:'lastname hoursworked hourlywage\n'

f.readline() #return:'bob 4 80\n'

f.readline() #return:'ann 8 160\n'

f.readline() #return:''

#**************************__next__方法*************************************

f=open('salary.txt')

f.__next__() #return:'lastname hoursworked hourlywage\n'

f.__next__() #return:'bob 4 80\n'

f.__next__() #return:'ann 8 160\n'

f.__next__() #捕捉stopiteration異常

區別:readline方法到達檔案末尾時,返回空字串。而__next__方法到達檔案末尾時,會引發內建的stopiteration異常。

#**************************__next__方法*************************************

for line in open('salary.txt'):

print(line,end='')

#**************************readline方法*************************************

for line in open('salary.txt').readlines():

print(line,end='')

"""result:

lastname hoursworked hourlywage

bob 4 80

ann 8 160

"""

注意:print使用end=''來抑制每行最後新增乙個\n,因為行字串已經有乙個啦,若沒有end='',輸出將兩行隔開。

當然,以上也可以使用while迴圈來實現,但比for迴圈執行慢。

2.手動迭代:iter和next

對於乙個可迭代物件x,呼叫next(x)等同於x.__next__()

#手動迭代

l=[1,2,3]

i=iter(l)

i is l #return :false

i.__next__() #return :1

i.__next__() #return :2

next(i) #return :3

next(i) #捕捉stopiteration異常

#自動迭代

l=[1,2,3]

for i in l:

print(i)

注意:列表以及很多其他的內建物件,不是自身的迭代器,因為它們支援多次開啟迭代器。對於這樣的物件,我們必須呼叫iter來啟動迭代。

再舉乙個例子,字典的迭代

#字典的手動迭代,返回的是鍵值

d=i=iter(d)

next(i) #return :'a'

next(i) #return :'b'

next(i) #return :'c'

#字典的自動迭代

for key in d:

print(key,d[key])

#字典檢視迭代器,當要顯示時,需使用list()函式來顯示

#字典中keys方法返回可迭代的檢視物件

for key in d.keys():

print(key)

#字典中values方法返回可迭代的檢視物件  

for val in d.values():

print(val)

#字典中items方法返回可迭代的檢視物件   

for k,v in d.items():

print(k,v)

3. 其他迭代環境

除了for迴圈外,列表解析、in成員關係測試、map內建函式、sorted和zip等函式都使用了迭代協議,當應用於乙個檔案時,這些迭代器都會自動按行掃瞄。

#map函式

list(map(str.upper,open('salary.txt')))

#result:['lastname hoursworked hourlywage\n', 'bob 4 80\n', 'ann 8 160']

#in函式

'bob 4 80\n' in open('salary.txt') #return:true

'ann 4 80\n' in open('salary.txt') #return:false

#sorted函式

sorted(open('salary.txt'))

#result:['ann 8 160', 'bob 4 80\n', 'lastname hoursworked hourlywage\n']

#zip函式

list(zip(open('salary.txt'),open('salary.txt')))

#result:[('lastname hoursworked hourlywage\n', 'lastname hoursworked hourlywage\n'),('bob 4 80\n', 'bob 4 80\n'),('ann 8 160', 'ann 8 160')]

#enumerate函式

list(enumerate(open('salary.txt')))

#result:[(0, 'lastname hoursworked hourlywage\n'), (1, 'bob 4 80\n'), (2, 'ann 8 160')]

#filter函式,返回可迭代物件中為true的項,true項包括非空項

list(filter(bool,['spam','','ni']))

#result:['spam','ni']

4. 重訪迭代器:生成器

4.1 介紹

生成器有兩種:生成器函式和生成器表示式,它們在需要的時候才產生結果,而非立即產生結果,延遲了結果建立,節省了記憶體空間,並允許計算時間分散到各個結果請求。

狀態掛起:和返回乙個值並退出的常規函式不同,生成器函式自動在生成值的時刻掛起並繼續函式的執行。

迭代協議整合:編寫包含yield語句的def語句,將自動支援迭代協議,並且由此可能在任何迭代環境中以隨著時間並根據需要產生結果。

4.2 生成器函式的應用

#定義生成器函式,用來產生一系列的數字的平方

def gensquares(n):

for i in range(n):

yield i**2

#使用上面建立的生成器

for i in gensquares(5):

print(i,end=' ')

上述例子,也可以通過for迴圈、map或者列表解析的技術來實現,但是,相比較下,生成器在記憶體使用和效能方面都表現的更好,且能避免臨時再做所有的工作。有了生成器,函式變數就能夠自動的儲存和恢復了。

4.3 生成器表示式:迭代器+列表解析

從語法上來講,生成器表示式就像一般的列表解析一樣,但是它們是括在圓括號中而非方括號中。

#列表解析

[x**2 for x in range(4)] #result:[0, 1, 4, 9]

#生成器表示式

(x**2 for x in range(4)) #result: at 0x0000000009bd0ca8>

#呼叫list函式顯示生成器結果

list(x**2 for x in range(4)) #result:[0, 1, 4, 9]

#for迴圈自動觸發生成器

for i in (x**2 for x in range(4)):

print(i)

#如果生成器表示式是在其他的括號之內,例如函式呼叫,此時,生成器自身的括號則可以省略

sorted(x**2 for x in range(4)) #result:[0, 1, 4, 9]

#但,如果是這樣,則還是需要額外的括號的

sorted((x**2 for x in range(4)),reverse=true) #result:[9,4,1,0]

4.4 生成器函式 vs 生成器表示式

生成器函式和生成器表示式自身都是迭代器,並只支援一次活躍迭代,且都支援自動迭代和手動迭代。有趣的是,往往同樣的迭代可以用乙個生成器函式或生成器表示式編寫。等價的生成器函式需要略微多一些的**,但作為乙個多語句的函式,如果需要的話,它將能編寫更多邏輯並使用更多的狀態資訊。

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