迭代器和生成器

阿新 • • 發佈：2020-07-15

一、迭代器

1、什麼是迭代？
迭代是一個重複的過程，並且每次重複都是基於上一次的結果而來

2、要想了解迭代器到底是什麼？必須先了解一個概念，即什麼是可迭代的物件？
可迭代的物件:在python中，但凡內建有__iter__方法的物件，都是可迭代的物件

字串，列表，元組，集合，字典都是可迭代的

#以下都是可迭代的物件
# str1='hello'
# list1=[1,2,3]
# tup1=(1,2,3)
# dic={'x':1}
# s1={'a','b','c'}
# f=open('a.txt','w',encoding='utf-8')

3、迭代器：迭代取值工具，可迭代的物件執行__iter__ 
方法得到的返回值就是迭代器物件

dic={'x':1,'y':2,'z':3}
iter_dic=dic.__iter__()
print(iter_dic)
print(iter_dic.__next__())
print(iter_dic.__next__())
print(iter_dic.__next__())
# print(iter_dic.__next__())  #報錯  StopIteration

'''
<dict_keyiterator object at 0x02E5FC60>
x
y
z
'''

s1={'a','b','c'}
iter_s1=s1.__iter__ 
()
print(iter_s1.__next__())
print(iter_s1.__next__())
print(iter_s1.__next__())
print(iter_s1.__next__()) #報錯  StopIteration
'''
b
c
a

'''

4、可迭代的物件vs迭代器物件？

可迭代的物件：str，list，tuple，dict，set，file
1、獲取可迭代物件的方式：無須獲取，python內建str，list，tuple，dict，set，file都是可迭代物件
2、特點：
    內建有__iter__方法的都叫可迭代的物件，執行該方法會拿到一個迭代器物件

 迭代器物件：檔案物件本身就是迭代器物件
 
1、獲取迭代器物件的方式：
    執行可迭代物件的__iter__方法，拿到的返回值就是迭代器物件
2、特點：
    內建有__next__方法，執行該方法會拿到迭代器物件中的一個值
    內建有__iter__方法，執行該方法會拿到迭代器本身

5、迭代器優缺點分析

#5.1 迭代器的優點：
#5.1.1、提供了一種可不依賴於索引的取值方式
l=open('a.txt','r',encoding='utf-8')
iter_l=l.__iter__()
while True:
    try:
        print(iter_l.__next__(),end='')
    except StopIteration:
        break#5.1.2 迭代器更加節省記憶體
item=range(0,10000000000000000000)
print(item)


#5.2迭代器的缺點：
#5.2.1、取值麻煩，只能一個一個取，只能往後取，
#5.2.2、並且是一次性的,無法用len獲取長度

x=[1,2,3]
iter_x=x.__iter__()
while True:
    try:
        print(iter_x.__next__())
    except StopIteration:
        break

6、for迴圈原理分析

(1) for 迴圈稱之為迭代器迴圈，in後跟的必須是可迭代的物件
(2) for迴圈會執行in後物件的__iter__方法，拿到迭代器物件
(3) 然後呼叫迭代器物件的__next__方法，拿到一個返回值賦值給line，執行一次迴圈體
(4) 周而復始，直到取值完畢，for迴圈會檢測到異常自動結束迴圈

# l=open('a.txt','r',encoding='utf-8')
# for line in l: #iter_l=l.__iter__()
#     print(line)

for item in {'x':1,'y':2}:
    print(item)

二、生成器

(1) 函式內包含有yield關鍵字，
(2) 再呼叫函式，就不會執行函式體程式碼，拿到的返回值就是一個生成器物件
(3) 生成器的本質就是迭代器，其用法和迭代器類似

示例：

def chicken():
    print('=====>first')
    yield 1
    print('=====>sencond')
    yield 2
    print('=====>third')
    yield 3


obj=chicken()
print(obj)  #<generator object chicken at 0x03032830>

#1、iter_obj=obj.__iter__()，拿到迭代器
#2、iter_obj.__next__()，拿到該方法的返回值，賦值給item
#3、周而復始，直到函式內不在有yield，即取值完畢
#4、for會檢測到StopIteration異常，結束迴圈

小節：

1、為我們提供了一種自定義迭代器的方式，
    可以在函式內用yield關鍵字，呼叫函式拿到的結果就是一個生成器，生成器就是迭代器
2、yield可以像return一樣用於返回值，區別是return只能返回一次值，而yield可返回多次
    因為yield可以儲存函式執行的狀態

小示例：

def eat(name):
    print('%s ready to eat' %name)
    food_list=[]
    while True:
        food=yield food_list # food='骨頭'
        food_list.append(food) #food_list=['泔水','骨頭']
        print('%s start to eat %s' %(name,food))


dog1=eat('bw')

#1、必須初始化一次，讓函式停在yield的位置
res0=dog1.__next__()
print(res0)

#2、接下來的事，就是喂狗
#send有兩方面的功能
#1、給yield傳值
#2、同__next__的功能
res1=dog1.send('蘋果')
print(res1)
res2=dog1.send('橘子')
print(res2)
res3=dog1.send('西瓜')
print(res3)

'''
bw ready to eat
[]
bw start to eat 蘋果
['蘋果']
bw start to eat 橘子
['蘋果', '橘子']
bw start to eat 西瓜
['蘋果', '橘子', '西瓜']
'''