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萬惡之源 - Python迭代器

函式名的使用以及第一類物件

函式名的運用

函式名是一個變量, 但它是一個特殊的變量, 與括號配合可以執行函式的變量

1.函式名的記憶體地址

def func():    
    print("呵呵") 
print(func) 
結果: <function func at 0x1101e4ea0>

2. 函式名可以賦值給其他變數

def func():    
    print("呵呵") 
    print(func) 
a = func    # 把函式當成一個變量賦值給另一個變量 
a()     # 函式呼叫 func()

3. 函式名可以當做容器類的元素

def func1():    
    print("呵呵") 
def func2():    
    print("呵呵") 
def func3():    
    print("呵呵") 
def func4():   
     print("呵呵")
lst = [func1, func2, func3] 
for i in lst:   
     i()

4. 函式名可以當做函式的引數

def func():    
    print("吃了麼")
def func2(fn):    
    print("我是func2")    
    fn()    # 執行傳遞過來的fn    
    print("我是func2") 
func2(func)     # 把函式func當成引數傳遞給func2的引數fn.

5. 函式名可以作為函式的返回值

def func_1():    
    print("這⾥裡里是函式1")    
    def func_2():        
        print("這⾥裡里是函式2")    
    print("這⾥裡里是函式1")    
    return func_2 
fn = func_1()   
# 執行函式1.  函式1返回的是函式2, 這時fn指向的就是上⾯面函式2 
fn()    # 執行上面返回的函

閉包

什麼是閉包?  閉包就是內層函式, 對外層函式(非全域性)的變量的引用. 叫閉包

def func1():
    name = "alex"
    def func2():
        print(name)
        # 閉包
    func2()
func1() 
# 結果: alex

我們可以使用__closure__來檢測函式是否是閉包. 使用函式名.__closure__返回cell就是
閉包. 返回None就不是閉包

def func1():
    name = "alex"
    def func2():
        print(name)
        # 閉包
    func2()
    print(func2.__closure__)
func1()

結果:
alex
(<cell at 0x0000020077EFC378: str object at 0x00000200674DC340>,)
返回的結果不是None就是閉包

現在有個問題,這個閉包只能在裡邊呼叫啊,外邊的怎麼呼叫呢?

def outer():    
    name = "alex"    
    # 內部函式    
    def inner():        
        print(name)    
    return inner 
fn = outer()   # 訪問外部函式, 獲取到內部函式的函式地址 
fn()    # 訪問內部函式        

這樣就實現了外部訪問,那如果多層巢狀呢?很簡單,只需要一層一層的往外層返回就行了  

def func1():    
    def func2():        
        def func3():        
            print("嘿嘿")       
        return func3  
    return func2 
func1()()()        

由它我們可以引出閉包的好處.  由於我們在外界可以訪問內部函式. 那這個時候內部函式訪問的時間和時機就不一定了, 因為在外部, 我可以選擇在任意的時間去訪問內部函式. 這 個時候. 想一想. 我們之前說過, 如果一個函式執行完畢. 則這個函式中的變量以及區域性名稱空間中的內容都將會被銷燬.  在閉包中. 如果變量被銷燬了. 那內部函式將不能正常執行. 所 以. python規定. 如果你在內部函式中訪問了外層函式中的變量. 那麼這個變量將不會消亡. 將會常駐在記憶體中. 也就是說. 使用閉包, 可以保證外層函式中的變量在記憶體中常駐. 這樣做 有什麼好處呢? 非常大的好處. 我們來看看下邊的程式碼

def but():
    content = 'alex'
    def get_content():
         return content
    return get_content
fn = but()  # 這個時候就開始載入校花100的內容
# 後⾯需要用到這⾥面的內容就不需要在執行非常耗時的網路連線操作了
content = fn()  # 獲取內容
print(content)
content2 = fn()  # 重新獲取內容
print(content2)

閉包的作用就是讓一個白能量能夠常駐記憶體,供後面的程式使用  

迭代器

我們之前一直在用可迭代物件進行操作,那麼到底什麼是可迭代物件.我們現在就來討論討論可迭代物件.首先我們先回顧下我們

熟知的可迭代物件有哪些:

str  list   tuple  dic  set  那為什麼我們稱他們為可迭代物件呢?因為他們都遵循了可迭代協議,那什麼又是可迭代協議呢.首先我們先看一段錯誤的程式碼:

對的
s = 'abc'
for i in s:
    print(i)

結果:
a
b
c

錯的
for i in 123:
    print(i)

結果
Traceback (most recent call last):
  File "D:/python_object/二分法.py", line 62, in <module>
    for i in 123:
TypeError: 'int' object is not iterable

  

注意看報錯資訊,報錯資訊中有這樣一句話: 'int' object is not iterable 翻譯過來就是整數型別物件是不可迭代的.

iterable表示可迭代的.表示可迭代協議 那麼如何進行驗證你的資料型別是否符合可迭代協議.我們可以通過dir函式來檢視類中定義好的

所有方法

a = 'abc'
print(dir(a))  # dir檢視物件的方法和函式
# 在列印結果中尋找__iter__ 如果存在就表示當前的這個型別是個可迭代物件

我們剛剛測了字串中是存在__iter__的,那我們來看看  列表,元祖,字典.集合中是不是有存在__iter__

# 列表
lst = [1,2]
print(dir(lst))

# 元祖
tuple = (1,2)
print(dir(tuple))

# 字典
dic = {'a':1,'b':2}
print(dir(dic))

# 集合
se = {1,2,3,4,4}
print(dir(se))

是不是發現以上都有__iter__並且還很for迴圈啊,其實也可以這麼說可以for迴圈的就有__iter__方法,包括range

print(dir(range))

這是檢視一個物件是否是可迭代物件的第一種方法,我們還可以通過isinstence()函式來檢視一個物件是什麼型別的

l = [1,2,3]
l_iter = l.__iter__()
from collections import Iterable
from collections import Iterator
print(isinstance(l,Iterable)) #True             #檢視是不是可迭代物件
print(isinstance(l,Iterator)) #False            #檢視是不是迭代器
print(isinstance(l_iter,Iterator)) #True        
print(isinstance(l_iter,Iterable)) #True

通過上邊的我們可以確定.如果物件中有__iter__函式,那麼我們認為這個物件遵守了可迭代協議.就可以獲取到相應的迭代器

.這裡的__iter__是幫助我們獲取到物件的迭代器.我們使用迭代器中的__next__()來獲取到一個迭代器的元素,那麼我們之前所講的

for的工作原理到底是什麼? 繼續向下看:

s = "我愛北京天安⻔"
c = s.__iter__() # 獲取迭代器
print(c.__next__()) # 使⽤迭代器進⾏迭代. 獲取⼀個元素 我
print(c.__next__()) # 愛
print(c.__next__()) # 北
print(c.__next__()) # 京
print(c.__next__()) # 天
print(c.__next__()) # 安
print(c.__next__()) # ⻔
print(c.__next__()) # StopIteration

for迴圈是不是也可以,並且還不報錯啊,其實上邊就是for的機制,

我們使用while迴圈和迭代器來模擬for迴圈: 必須要會

lst = [6,5,4]
l = lst.__iter__()

while True:
    try:
        i = l.__next__()
        print(i)
    except StopIteration:
        break

注意: 迭代器不能反覆,只能向下執行

總結:        

        Iterable: 可迭代物件. 內部包含__iter__()函式        

        Iterator: 迭代器. 內部包含__iter__() 同時包含__next__().        

迭代器的特點:            

        1. 節省記憶體.            

        2. 惰性機制            

        3. 不能反覆, 只能向下執行.    

我們可以把要迭代的內容當成子彈. 然後呢. 獲取到迭代器__iter__(), 就把子彈都裝在彈夾中.  然後發射就是__next__()把每一個子彈(元素)打出來. 也就是說, for迴圈的時候.一開始的 時候是__iter__()來獲取迭代器. 後面每次獲取元素都是通過__next__()來完成的. 當程式遇到 StopIteration將結束迴圈.