Python迭代器和生成器簡介

1. 迭代器協議

1）迭代器協議是指：物件需要提供next方法，它要麼返回迭代中的下一項，要麼就引起乙個stopiteration異常，以終止迭代；

2）可迭代物件就是：實現了迭代器協議的物件；

3）協議是一種約定，可迭代物件實現迭代器協議，python的內建工具(如for迴圈，sum，min，max函式等)使用迭代器協議訪問物件。

舉個例子：在所有語言中，我們都可以使用for迴圈來遍歷陣列，python的list底層實現是乙個陣列，所以我們可以使用for迴圈來遍歷list。此外python的for迴圈不但可以用來遍歷list，還可以用來遍歷檔案物件。

為什麼在python中，檔案還可以使用for迴圈進行遍歷呢？這是因為，在python中，檔案物件實現了迭代器協議，for迴圈並不知道它遍歷的是乙個檔案物件，它只管使用迭代器協議訪問物件即可。

2. 生成器

python使用生成器對延遲操作提供了支援。所謂延遲操作，是指在需要的時候才產生結果，而不是立即產生結果。這也是生成器的主要好處。

python有兩種不同的方式提供生成器：

1）生成器函式：常規函式定義，但是，使用yield語句而不是return語句返回結果。yield語句一次返回乙個結果，在每個結果中間，掛起函式的狀態，以便下次重它離開的地方繼續執行

2）生成器表示式：類似於列表推導，但是，生成器返回按需產生結果的乙個物件，而不是一次構建乙個結果列表。

2.1 生成器函式

舉例：1）使用生成器返回自然數的平方

def gensquares(n):

for i in range(n):

yield i ** 2

for item in gensquares(5):

print(item)

for item in gensquares(5):

print(item)

2.2 生成器表示式

使用列表推導，將會一次產生所有結果：

>>>squares = [x**2 for x in range(5)]

>>>squares

[0, 1, 4, 9, 16]

將列表推導的中括號，替換成圓括號，就是乙個生成器表示式：

>>> squares = (x**2 for x in range(5))

>>> squares

at 0x0000019f5114b1a8>

>>> next(squares)

0>>> next(squares)

1>>> next(squares)

4>>> list(squares)

[9, 16]

2.3 再看生成器

1)語法上和函式類似：生成器函式和常規函式幾乎是一樣的。它們都是使用def語句進行定義，差別在於，生成器使用yield語句返回乙個值，而常規函式使用return語句返回乙個值;

2)自動實現迭代器協議：對於生成器，python會自動實現迭代器協議，以便應用到迭代背景中（如for迴圈，sum函式）。由於生成器自動實現了迭代器協議，所以，我們可以呼叫它的next方法，並且，在沒有值可以返回的時候，生成器自動產生stopiteration異常

3)狀態掛起：生成器使用yield語句返回乙個值。yield語句掛起該生成器函式的狀態，保留足夠的資訊，以便之後從它離開的地方繼續執行

3. 示例

首先，生成器的好處是延遲計算，一次返回乙個結果。也就是說，它不會一次生成所有的結果，這對於大資料量處理，將會非常有用。

除了延遲計算，生成器還能有效提高**可讀性。例如，現在有乙個需求，求一段文字中，每個單詞出現的位置。

使用生成器的情況：

def index_words(text):

if text:

yield 0

for index, letter in enumerate(text, 1):

if letter == ' ':

yield index

4. 使用生成器的注意事項

生成器的唯一注意事項就是：生成器只能遍歷一次。

Python迭代器和生成器簡介

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Python迭代器和生成器

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