Python生成器與迭代器詳情
1、生成器
現(xiàn)在可以通過生成器來直接創(chuàng)建一個(gè)列表，但是由于內(nèi)存的限制，列表的容量肯定是有限的，如果我們需要一個(gè)包含幾百個(gè)元素的列表，但是每次訪問的時(shí)候只訪問其中的幾個(gè)，那剩下的元素不使用就很浪費(fèi)內(nèi)存空間。
這個(gè)時(shí)候生成器（Generator）就起到了作用，他是按照某種算法不斷生成新的數(shù)據(jù)，直到滿足某一個(gè)指定的條件結(jié)束
得到生成式的方式有如下幾種：
通過列表生成式來得到生成器，示例代碼如下：
g = (x for x in range(10)) # 將列表生成列的[]改變成為() # 打印其類型 print(type(g)) # <class 'generator'> # 調(diào)用其元素 print(g.__next__()) # 0 print(g.__next__()) # 1 print(g.__next__()) # 2 print(g.__next__()) # 3 print(g.__next__()) # 4 # 使用.__next__的方式調(diào)用 print(next(g)) # 5 print(next(g)) # 6 print(next(g)) # 7 print(next(g)) # 8 print(next(g)) # 9 # 使用next()的方法調(diào)用 print(next(g)) # 當(dāng)數(shù)據(jù)調(diào)用不到時(shí)會(huì)報(bào)出錯(cuò)誤 StopIteration
需要多少調(diào)用多少，不調(diào)用的不會(huì)生成，也就不會(huì)占用內(nèi)存空間，可以使用循環(huán)結(jié)構(gòu)來按照需要來調(diào)用
g = (x for x in range(10)) # 將列表生成列的[]改變成為() skip = True # 判斷條件 count = 0 # 調(diào)用次數(shù) while skip: count += 1 # 循環(huán)一次+1 print(next(g)) if count > 9: break # 跳出循環(huán)
使用函數(shù)借助yield關(guān)鍵字來完成一個(gè)生成器，生成斐波那契數(shù)列的前20個(gè)數(shù)，示例代碼如下：
def fun(length): a, b = 0, 1 for _ in range(length): a, b = b, a + b yield a fib = fun(20) print(type(fib)) # <class 'generator'> # 打印類型 count = 0 while count < 20: # 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 print(next(fib), "", end="") count += 1
流程如下：
在執(zhí)行過程中，遇到yield關(guān)鍵字就會(huì)暫停執(zhí)行，下次調(diào)用則繼續(xù)從上次暫停的位置繼續(xù)執(zhí)行，因?yàn)槭且粋€(gè)循環(huán)語句，所有會(huì)直接跳到for語句
如果在調(diào)用yield，需要給它傳值，就要使用.send()方法了。
示例代碼如下：
def fun(num):
n = 0
for i in range(num + 1):
n += i
ret = yield n
print(f"這是+到{ret}的第{i + 1} 次")
g = fun(3)
print(g.send(None))
print(g.send('3'))
print(g.send('3'))
print(g.send('3'))
'''
---輸出結(jié)果---
0
這是+到 3 的第 1 次
1
這是+到 3 的第 2 次
3
這是+到 3 的第 3 次
6
'''
send的加入可以使生成器更加靈活，但是需要注意的是第一次調(diào)用生成器的send()方法時(shí)，參數(shù)只能為None，否則會(huì)拋出異常。當(dāng)然也可以在調(diào)用send()方法之前先調(diào)用一次next()方法，目的是讓生成器先進(jìn)入yield表達(dá)式。
2、迭代器與可迭代的生成器
可迭代的對(duì)象有生成器、元組、列表、集合、字典和字符串等
通過collections的Iterable函數(shù)結(jié)合isinstance(object, classinfo)來判斷一個(gè)對(duì)象時(shí)不是可迭代的對(duì)象
迭代是訪問集合元素的一種方式。迭代器是一個(gè)可以記住遍歷的位置的對(duì)象。迭代器對(duì)象從集合的第一個(gè)元素開始訪問，直到所有的元素被訪問完結(jié)束。迭代器只能往前不會(huì)后退。很生成器也是迭代器。
可以被next ()函數(shù)調(diào)用并不斷返回下一個(gè)值的對(duì)象稱為迭代器: Iterator ，可以使用isinstance()判斷一個(gè)對(duì)象是否是Iterator對(duì)象：
注意：可迭代的不一定是生成器，但是生成器一定第可迭代的。
把元組、列表、集合、字典和字符串等Iterable變成Iterator可以使用iter()函數(shù)
Iterable和Iterator****的區(qū)別是Iterable是可以作為for循環(huán)對(duì)象的統(tǒng)稱；而Iterator對(duì)象需要被next()函數(shù)調(diào)用才不斷返回下一個(gè)數(shù)據(jù)，直到?jīng)]有數(shù)據(jù)時(shí)拋出StopIteration錯(cuò)誤，而在這之前是不會(huì)知道其長度的，所以Iterator的計(jì)算是惰性的，只有next()函數(shù)叫他才會(huì)返回結(jié)果，Iterator甚至可以表示一個(gè)無限大的數(shù)據(jù)流，例如全體自然數(shù)。
from collections.abc import Iterable, Iterator
a = [1, 2, 3]
b = {1, 2, 3}
c = (1, 2, 3)
d = "123"
e = 123
f = (x for x in range(5))
# 打印數(shù)據(jù)類型
print(type(a)) # <class 'list'>
print(type(b)) # <class 'set'>
print(type(c)) # <class 'tuple'>
print(type(d)) # <class 'str'>
print(type(e)) # <class 'int'>
print(type(f)) # <class 'generator'>
print("-" * 20)
# 打印是否為可迭代對(duì)象
print(isinstance(a, Iterable)) # True
print(isinstance(b, Iterable)) # True
print(isinstance(c, Iterable)) # True
print(isinstance(d, Iterable)) # True
print(isinstance(e, Iterable)) # False
print(isinstance(f, Iterable)) # True
print("-" * 20)
# 除了字符串都是可迭代對(duì)象
# 打印是否是迭代器
print(isinstance(a, Iterator)) # False
print(isinstance(b, Iterator)) # False
print(isinstance(c, Iterator)) # False
print(isinstance(d, Iterator)) # False
print(isinstance(f, Iterator)) # True
# 只有f(生成器)是迭代器
print("-" * 20)
# 通過iter()將可迭代轉(zhuǎn)換為迭代器
print(isinstance(iter(a), Iterator)) # True
print(isinstance(iter(b), Iterator)) # True
print(isinstance(iter(c), Iterator)) # True
print(isinstance(iter(d), Iterator)) # True
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