Python学习第十六天--迭代器和生成器

一、可迭代对象

六大标准数据类型：字符串，列表，元组，字典，集合，数值类型

可迭代对象：字符串，列表，元组，字典，集合。即：通过for...in...方式遍历的类型即为可迭代对象

定义:

1）实现了__iter__方法
2）__iter__方法方法返回了一个选代器对象

本质：

其实都是collections(容器数据类型)模块里的iterable类创建出来的实例。

查看是否为可迭代对象：

from collections.abc import Iterable   #3.3-3.9版本需要加abc
print(isinstance([1, 2, 3], Iterable))>> True

二、迭代器

迭代器是访问可迭代对象的工具。其从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完才结束。迭代器只能往前不能后退。

两个函数

1、iter()函数--可取得可迭代对象的迭代器

2、next()函数

迭代器= iter(可迭代对象)
下个值=next(迭代器)

对迭代器调用iter()方法则返回迭代器本身。

list = [1,2,3,4]
it = iter(list)print(it)
>> <list_iterator object at 0x000001A907BDAFD0>print(iter(it))
>> <list_iterator object at 0x000001A907BDAFD0>

功能

1）for 循环
2）逐行遍历文本文件

3）列表推导式

4）元组拆包

特征

1、访问者不需要关心选代器内部结构，只需要不断执行next()方法获取下一个内容

2、不能随机访问集合中某个值，只能从头到尾顺序的读取 ---缺点

3、访问过程中不能回退，不能访问之前的值 ---缺点

4、选代器经过依次取值的循环后就耗尽，如果想再次迭代要重建选代器 --缺点易耗损性

5、适合遍历很大的数据集合，节省内存，提升速度 --应用场景

for循环工作原理

1、在内部对可迭代对象调用__iter__()方法，获取到选代器对象

2、再一次次的通过选代器对象调用__next__()方法获取选代结果

3、循环步骤2，取尽所有值，直到抛出StopIteration的异常，for循环会捕捉到异常后结束循环

演示

list = [1,2,3,4]
it = iter(list)
print(it)  #输出<list_iterator object at 0x00000203602FAFD0>
print(next(it))  #输出1
print(next(it))  #输出2
print(next(it))  #输出3
print(next(it))  #输出4
print(next(it))  #抛出StopIteration异常

三、迭代器协议

概念

迭代器对象必须提供一个next方法，执行该方法要么返回迭代的下一项，要么就引起一个StopIteration异常来终止迭代（只能往后走，不能往前退）

构造迭代器

类中创建__iter__()和__next__()2个方法，__iter__()返回self对象，即可把类作为迭代器使用

class Calculate:def __iter__(self):self.number = 1return selfdef __next__(self):self.number += 1return self.numberfrom collections.abc import Iterable
cal = Calculate()
print(isinstance(cal, Iterable))  #输出Trueit = iter(cal)
print(next(it)) #输出2
print(next(it)) #输出3
print(next(it)) #输出4

四、生成器

迭代器与生成器区别

迭代器用于从数据集中取出元素；

生成器用于“凭空”生成元素，它不会一次性将所有元素全部生成，而是按需一个一个地生成，所以从头到尾都只需占用一个元素的空间。

生成器函数

只要在def中有yield关键字的就称为生成器。

使用yield语句返回一个结果，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。第一次调用完后状态挂起，下次执行时，从挂起的位置继续开始执行。

def func():yield 1yield 2yield 3return "End of function" #return返回一个值，是StopIteration的说明，而不是程序的返回值#取值方式1
fn = func()
print(next(fn))
print(next(fn))
print(next(fn))
print(next(fn)) #抛异常：StopIteration: End of function#取值方式2
for i in func():print(i)>> 
1
2
3

生成器创建

只要把列表生成式中的[]改成()即可

#列表推导式
list1=[i*2 for i in range(3)] #列表推导式print(list1)
print(list1) #[0，2，4]#创建生成器表达式
list2=(i*2 for i in range(3))
print(list2) #<generator object <genexpr> at 0x000002B1B4728200>
print(next(list2))
print(next(list2))
print(next(list2))

按需生成，只占一个元素内存空间