生成器

什么是生成器：

可以理解为一种数据类型，这种数据类型自动实现了迭代器协议（其他的数据类型需要调用自己内置的_iter_()方法），所以生成器就是可迭代对象。

生成器分类及在Python中的表现形式：（Python有两种不同的方式提供生成器）

1、生成器函数：常规函数定义，但是使用yield语句而不是return语句返回结果。yield语句一次返回一个结果，在每个结果中间，挂起函数的状态，以便下次从它离开的地方继续执行

2、生成器表达式：类似于列表推导，但是，生成器返回按需产生结果的一个对象，而不是一次构建一个结果列表。

 生成器的优点：

Python使用生成器对延迟操作提供了支持。所谓延迟操作，是指在需要的时候才产生结果，而不是立即产生结果。这也是生成器的主要优点。

生成器小结：

1、是可迭代对象

2、实现了延迟计算、节省内存

3、生成器和其他的数据类型一样，都是实现了迭代器协议，只不过生成器附加了一个延迟计算省内存的好处，其余的可迭代对象没有这点好处。

知识储备——三元表达式和列表解析

#三元表达式
city = '北京'
print('large' if city == 'shanghai' else 'small')

#等同于下面的代码

if city == 'shanghai':
    print('large')
else:
    print('small')

#列表解析
city_list = []
for i in range(10):
    city_list.append('城市%s'%i)
print(city_list)

#等同于下面的列表解析代码，结果是直接放在内存中，数据量很大的时候，这种方式不可取
city_list1 = ['城市%s'%i for i in range(10)]
#利用三元表达式生成5个城市
city_list2 = ['城市%s'%i for i in range(10) if i>4]
print(city_list1)
print(city_list2)

生成器之函数表示：

def fun1():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

res =fun1()
print(res)
print(res.__next__())
print(res.__next__())
print(res.__next__())

返回结果

<generator object fun1 at 0x00000000006D0150>
1
2
3

Process finished with exit code 0

生成器表达式：

#使用生成器表达式
city_list = ('城市%s'%i for i in range(10))
print(city_list)
print(city_list.__next__())
print(city_list.__next__())
print(city_list.__next__())
print(city_list.__next__())

执行结果
<generator object <genexpr> at 0x0000000000A30150>
城市0
城市1
城市2
城市3

Process finished with exit code 0

生成器总结

综上已经对生成器有了一定的认识，下面我们以生成器函数为例进行总结

• 语法上和函数类似：生成器函数和常规函数几乎是一样的。它们都是使用def语句进行定义，差别在于，生成器使用yield语句返回一个值，而常规函数使用return语句返回一个值
• 自动实现迭代器协议：对于生成器，Python会自动实现迭代器协议，以便应用到迭代背景中（如for循环，sum函数）。由于生成器自动实现了迭代器协议，所以，我们可以调用它的next方法，并且，在没有值可以返回的时候，生成器自动产生StopIteration异常
• 状态挂起：生成器使用yield语句返回一个值。yield语句挂起该生成器函数的状态，保留足够的信息，以便之后从它离开的地方继续执行

优点一：生成器的好处是延迟计算，一次返回一个结果。也就是说，它不会一次生成所有的结果，这对于大数据量处理，将会非常有用。

1 #列表解析
2 sum([i for i in range(100000000)])#内存占用大,机器容易卡死
3 
4 #生成器表达式
5 sum(i for i in range(100000000))#几乎不占内存

优点二：生成器还能有效提高代码可读性

#求一段文字中，每个单词出现的位置
def index_words(text):
    result = []
    if text:
        result.append(0)
    for index,letter in enumerate(text,1):
        if letter == ' ':
            result.append(index)
    return result

#for index,letter in enumerate(text1):
#    print('index=%s letter=%s'%(index,letter))
print(index_words('hello world Akuma'))

运行结果：
"C:\Program Files\Anaconda3\python.exe" "E:/study python/Day3/三元表达式和列表解析.py"
[0, 6, 12]

Process finished with exit code 0

 注意事项：生成器只能遍历一次！