迭代器 生成器

——迭代器

 

一 迭代器介绍

迭代器即用来迭代取值的工具，而迭代是重复反馈过程的活动，其目的通常是为了逼近所需的目标或结果，每一次对过程的重复称为一次“迭代”，而每一次迭代得到的结果会作为下一次迭代的初始值,单纯的重复并不是迭代

while True:
    msg = input('>>: ').strip()
    print(msg)

 

下述while循环才是一个迭代过程，不仅满足重复，而且以每次重新赋值后的index值作为下一次循环中新的索引进行取值，反复迭代，最终可以取尽列表中的值

goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']

index=0
while index < len(goods):
    print(goods[index])
    index+=1

1.1 可迭代对象

通过索引的方式进行迭代取值，实现简单，但仅适用于序列类型：字符串，列表，元组。对于没有索引的字典、集合等非序列类型，必须找到一种不依赖索引来进行迭代取值的方式，这就用到了迭代器。

要想了解迭代器为何物，必须事先搞清楚一个很重要的概念：可迭代对象(Iterable)。从语法形式上讲，内置有__iter__方法的对象都是可迭代对象，字符串、列表、元组、字典、集合、打开的文件都是可迭代对象：

{'name':'egon'}.__iter__
{7,8,9}.__iter__
……

1.2 迭代器对象

调用obj.iter()方法返回的结果就是一个迭代器对象(Iterator)。迭代器对象是内置有iter和next方法的对象，打开的文件本身就是一个迭代器对象，执行迭代器对象.iter()方法得到的仍然是迭代器本身，而执行迭代器.next()方法就会计算出迭代器中的下一个值。 迭代器是Python提供的一种统一的、不依赖于索引的迭代取值方式，只要存在多个“值”，无论序列类型还是非序列类型都可以按照迭代器的方式取值

>>> s={1,2,3} # 可迭代对象s
>>> i=iter(s)  # 本质就是在调用s.__iter__(),返回s的迭代器对象i，
>>> next(i) # 本质就是在调用i.__next__()
1
>>> next(i)
2
>>> next(i)
3
>>> next(i)  #抛出StopIteration的异常，代表无值可取，迭代结束

 

二 for循环原理

有了迭代器后，我们便可以不依赖索引迭代取值了，使用while循环的实现方式如下

goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
i=iter(goods) #每次都需要重新获取一个迭代器对象
while True:
    try:
        print(next(i))
    except StopIteration: #捕捉异常终止循环
        break

 

for循环又称为迭代循环，in后可以跟任意可迭代对象，上述while循环可以简写为

goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
for item in goods:   
    print(item)

 

for 循环在工作时，首先会调用可迭代对象goods内置的iter方法拿到一个迭代器对象，然后再调用该迭代器对象的next方法将取到的值赋给item,执行循环体完成一次循环，周而复始，直到捕捉StopIteration异常，结束迭代。

 

三 迭代器的优缺点

基于索引的迭代取值，所有迭代的状态都保存在了索引中，而基于迭代器实现迭代的方式不再需要索引，所有迭代的状态就保存在迭代器中，然而这种处理方式优点与缺点并存：

3.1 优点：

1、为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。

2、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。

 

3.2 缺点：

1、除非取尽，否则无法获取迭代器的长度

2、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。

 

python学习18——生成器基础

 

一 生成器与yield

若函数体包含yield关键字，再调用函数，并不会执行函数体代码，得到的返回值即生成器对象

>>> def my_range(start,stop,step=1):
...     print('start...')
...     while start < stop:
...         yield start
...         start+=step
...     print('end...')
... 
>>> g=my_range(0,3)
>>> g
<generator object my_range at 0x104105678>

生成器内置有__iter__和__next__方法，所以生成器本身就是一个迭代器

>>> g.__iter__
<method-wrapper '__iter__' of generator object at 0x1037d2af0>
>>> g.__next__
<method-wrapper '__next__' of generator object at 0x1037d2af0>

 

因而我们可以用next(生成器)触发生成器所对应函数的执行，

>>> next(g) # 触发函数执行直到遇到yield则停止,将yield后的值返回，并在当前位置挂起函数
start...
0
>>> next(g) # 再次调用next(g)，函数从上次暂停的位置继续执行，直到重新遇到yield...
1
>>> next(g) # 周而复始...
2
>>> next(g) # 触发函数执行没有遇到yield则无值返回，即取值完毕抛出异常结束迭代
end...
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

 

既然生成器对象属于迭代器，那么必然可以使用for循环迭代，如下：

>>> >>> for for i i in in countdowncountdown((33):
): ...     ...     printprint((ii)
) ... 
...  countdown countdown start
start 3
3 2
2 1
1 DoneDone!!

 

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

 

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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

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、字符串、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

# 列表，元组，字典就，集合，文件  可迭代对象
# 文件            迭代器

# __iter__ () 内置带有  就是可迭代对象
#__next__()  取值  迭代器


# try:(触发异常)
#     程序
# except StopAsyncIteration:   捕捉异常
#     break

# with open("账号密码",mode="r",encoding="utf8")as f:
#     res=f.__iter__()
#     while True:                                                 #注意缩进
#         try:
#             print(res.__next__())
#         except StopIteration:
#             break

# 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()
# print(g)
# 生成器就是迭代器
# g.__iter__()
# 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
# res1=g.__next__()
# print(res1)
#
#
# res2=g.__next__()
# print(res2)
#
# res3=g.__next__()
# print(res3)
#
# res4=g.__next__()

 

# len('aaa') # 'aaa'.__len__()

# next(g) # g.__next__()
# iter(可迭代对象) # 可迭代对象.__iter__()

# 应用案列
def my_range(start,stop,step=1):
# print('start...')
while start < stop:
yield start
start+=step
# print('end....')


# g=my_range(1,5,2) # 1 3
# print(next(g))
# print(next(g))
# print(next(g))

for n in my_range(1,7,2):
print(n)

 

# 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

# 自定义迭代器=生成器
def func():
    print("第一个")
    yield 1
    print("第二个")
    yield 2                         #返回一个可迭代对象  相当于地址类的


a=func()
res=a.__next__()                    #返回值是yield
print(res)

# def my_range(start,stop,step=1):　　　　　　　　　自定义range（）：
#     while start<stop:
#         yield start                   #yield可以暂时挂起返回值 暂时停止运行挂起
#         start+=step

# # g=my_range(1,10)                    #发挥yield
# # print(iter(g))                  #产生一个可迭代对象
# # print(next(g))                  #产生迭代器返回yield的值  运行一次向后 输出一次
# # print(next(g))
# # print(next(g))
#
# for i in my_range(1,50,2):          for循环
#     print(i)                        #不需要next（）迭代器产生值