python15:迭代器和生成器

迭代器和生成器都是Python提供的强大工具,可以帮助用户写出优雅的代码。下面介绍迭代器和生成器的使用方法和内部机制。

迭代器

在Pyton中,大部分的容器对象都能用于for循环中:

for element in [1, 2, 3]:print(element)for element in (1, 2, 3):print(element)for key in {'one':1, 'two':2}:print(key)for char in "123":print(char)for line in open("myfile.txt"):print(line, end='')这样的访问方式是非常便利的,迭代器的使用遍布Python。在for语句中,首先调用容器的iter()方法得到容器的迭代器,Python要求迭代器定义了方法__next__(),,该方法一次获取容器的一条数据,当容器没有更多的数据后,__next__()抛出StopIteration异常告诉for循环结束。你可以使用内建函数next()调用__next__()方法,下面是一个例子:

>>> s = 'abc'>>> it = iter(s)>>> it<iterator object at 0x00A1DB50>>>> next(it)'a'>>> next(it)'b'>>> next(it)'c'>>> next(it)Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ?next(it)StopIteration明白了迭代器后面的机制,就很容易为你的类添加迭代器行为了。只需要定义一个__iter__()方法返回一个实现了__next__()方法的对象,如果类定义了__next__()方法,则__iter__()返回self即可:

class Reverse:"""Iterator for looping over a sequence backwards."""def __init__(self, data):self.data = dataself.index = len(data)def __iter__(self):return selfdef __next__(self):if self.index == 0:raise StopIterationself.index = self.index – 1return self.data[self.index]>>> rev = Reverse('spam')>>> iter(rev)<__main__.Reverse object at 0x00A1DB50>>>> for char in rev:…print(char)…maps为什么使用迭代器,而不是用列表?主要在于列表占用太多内存。使用迭代器可以一次计算一个值,而不是通过列表一次获取所有值;并且,使用迭代器可以更通用、更简单、更优雅。

产生器

产生器用于创建迭代器,他们就像通常的函数,除了返回数据时使用了yield语句。每次next()被调用,产生器从停下来的地方重新开始(它会记住所有的数据值和最后执行的语句)。下面是一个产生器的例子:

def reverse(data):for index in range(len(data)-1, -1, -1):yield data[index]>>> for char in reverse('golf'):…print(char)…flog任何能通过产生器做的都能使用迭代器做到,产生器能如此简洁是由于__iter__()和__next__()方法被自动生成了。产生器的另一个好处是本地变量和执行描述在两次调用间自动保存,因此产生器更容易写,也比使用那个实例变量更加清晰。在自动生成方法和保存状态之外,当产生器中止时,他们自动抛出StopIteration。总体来说,这些特征使使用产生器更加容易。

产生器表达式

一些简单的产生器可以使用表达式描述,成为产生器表达式。产生器表达式更加简洁。看下面的一些例子:

>>> sum(i*i for i in range(10))# sum of squares285>>> xvec = [10, 20, 30]>>> yvec = [7, 5, 3]>>> sum(x*y for x,y in zip(xvec, yvec))# dot product260>>> from math import pi, sin>>> sine_table = {x: sin(x*pi/180) for x in range(0, 91)}>>> unique_words = set(word for line in page for word in line.split())>>> valedictorian = max((student.gpa, student.name) for student in graduates)>>> data = 'golf'>>> list(data[i] for i in range(len(data)-1, -1, -1))['f', 'l', 'o', 'g']

一个人目睹沿途的风景,拿着相机,拍下沿途上的风景,

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