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迭代器和生成器

时间:2020-03-24 17:10:49      阅读:59      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1、迭代器

1.1、什么是迭代器

迭代器指的是迭代取值的工具,迭代是一个重复的过程,每次重复都是基于上一次的结果而继续的,单纯的重复并不是迭代

1.2、为何要有迭代器

迭代器是用来迭代取值的工具,而涉及到把多个值循环取出来的类型有:列表、字符、元组、字典、集合、打开文件

l=[‘egon‘,‘liu‘,‘alex‘]
    i=0
    while i < len(l):
        print(l[i])
        i+=1

上述迭代取值的方式只适用于有索引的数据类型:列表、字符串、元组

为了解决基于索引迭代器取值的局限性
python必须提供一种能够不依赖于索引的取值方式,这就是迭代器

1.3、如何使用迭代器

<1>、可迭代的对象:但凡内置有__iter__()方法的都称之为可迭代的对象

s1=‘‘
s1.__iter__()

l=[]
l.__iter__()

t=(1,)
t.__iter__()

d={‘a‘:1}
d.__iter__()

set1={1,2,3}
set1.__iter__()

with open(‘a.txt‘,mode=‘w‘) as f:
    f.__iter__()
    pass  

以上几种数据类型都有__iter__()方法,所以都是可迭代对象

<2>、调用可迭代对象下的__iter__()方法会将其转换成迭代器对象

d={‘a‘:1,‘b‘:2,‘c‘:3}
d_iterator=d.__iter__()  # 转换为迭代器对象
print(d_iterator)  # <dict_keyiterator object at 0x00000288C0D0E360>

print(d_iterator.__next__())
print(d_iterator.__next__())
print(d_iterator.__next__())
print(d_iterator.__next__()) # 抛出异常StopIteration

解决异常的方法
while True:
    try:
        print(d_iterator.__next__())
    except StopIteration:  # 捕捉异常
        break


在一个迭代器取值取干净的情况下,再对其继续取值取不到
while True:
    try:
        print(d_iterator.__next__())
    except StopIteration:
        break
print(‘====>>>>>>‘)  # 上面的循环已将迭代器取干净,下面的无法再取出
# d_iterator=d.__iter__()   重新生成一个迭代器才可继续取值
while True:
    try:
        print(d_iterator.__next__())
    except StopIteration:
        break

 

<3>可迭代对象与迭代器对象详解 

  <3.1>可迭代对象("可以转换成迭代器的对象"):内置有__iter__方法对象
      可迭代对象.__iter__(): 得到迭代器对象

  <3.2>迭代器对象:内置有__next__方法并且内置有__iter__方法的对象

      迭代器对象.__next__():得到迭代器的下一个值
      迭代器对象.__iter__():得到迭代器的本身,说白了调了跟没调一个样子

    

dic={‘a‘:1,‘b‘:2,‘c‘:3}

dic_iterator=dic.__iter__()
print(dic_iterator is dic_iterator.__iter__().__iter__().__iter__())  # True

 

<4>可迭代对象:字符串、列表、元组、字典、集合、文件对象

    迭代器对象:文件对象(有内置的__iter__()方法和内置的__next__()方法)

 

<5>for循环的工作原理:for循环可以称之为叫迭代器循环 

d={‘a‘:1,‘b‘:2,‘c‘:3}

1、d.__iter__()得到一个迭代器对象
2、迭代器对象.__next__()拿到一个返回值,然后将该返回值赋值给k
3、循环往复步骤2,直到抛出StopIteration异常for循环会捕捉异常然后结束循环
for k in d:
    print(k)



with open(‘a.txt‘,mode=‘rt‘,encoding=‘utf-8‘) as f:
    for line in f:     # f.__iter__()
        print(line)


list(‘hello‘)     #原理同for循环

 

<6>迭代器优缺点总结

缺点:

  I、为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。
    II、惰性计算:迭代器对象表示的是一个数据流,可以只在需要时才去调用next来计算出一个值,就迭代器本身来说,

    同一时刻在内存中只有一个值,因而可以存放无限大的数据流,而对于其他容器类型,如列表,需要把所有的元

      素都存放于内存中,受内存大小的限制,可以存放的值的个数是有限的。

优点: 

  I、除非取尽,否则无法获取迭代器的长度
  II、只能取下一个值,不能回到开始,更像是‘一次性的’,迭代器产生后的唯一目标就是重复执行next方法直到值取尽,

      否则就会停留在某个位置,等待下一次调用next;若是要再次迭代同个对象,你只能重新调用iter方法去创建一个新

      的迭代器对象,如果有两个或者多个循环使用同一个迭代器,必然只会有一个循环能取到值。

2、生成器

2.1、如何得到自定义的迭代器

在函数内一旦存在yield关键字,调用函数并不会执行函数体代码会返回一个生成器对象,生成器即自定义的迭代器

def func():
    print(‘第一次‘)
    yield 1
    print(‘第二次‘)
    yield 2
    print(‘第三次‘)
    yield 3
    print(‘第四次‘)


g=func()  # 返回值才是一个生成器,即g
print(g)  #<generator object func at 0x00000225574D2580>
#  生成器包含两种方法,及是迭代器
#  g.__iter__()
#  g.__next__()
res1=g.__next__()  # 会触发函数体代码的运行,然后遇到yield停下来,将yield后的值当做本次调用的结果返回
print(res1)  # 1

res2=g.__next__()
print(res2)

res3=g.__next__()
print(res3)

res4=g.__next__()  # 迭代完全,抛出异常StopIteration

# next(g)    # g.__next__()   两种表达方式意思相同
# iter(可迭代对象)     # 可迭代对象.__iter__()

 

应用案例:

def my_range(start,end,step):  # 自定义range()函数
    while start<end:
        yield start
        start+=step

方式一
g=my_range(1,9,2)
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))  # 迭代完全,抛出异常StopIteration

方式二
for i in my_range(1,9,2):
    print(i)

总结yield

有了yield关键字,我们就有了一种自定义迭代器的实现方式。yield可以用于返回值,但不同于return,函数一旦遇到

return就结束了,而yield可以保存函数的运行状态挂起函数,用来返回多次值

 

  

迭代器和生成器

原文:https://www.cnblogs.com/BoyGc/p/12559426.html

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