Python進階06 迴圈對象

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這一部分的只要目的是為了大家在讀Python程式的時候對迴圈對象有一個基本概念。

迴圈對象並不是隨著Python的誕生就存在的，但它的發展迅速，特別是Python 3x的時代，迴圈對象正在稱為迴圈的標準形式。

什麼是迴圈對象

迴圈對象是這樣一個對象，它包含有一個next()方法(__next__()方法，在Python 3x中),這個方法的目的是進行到下一個結果，而在結束一系列結果之後，舉出Stopiteration錯誤。

當一個迴圈結構(比如for)調用迴圈對象時，他就會每次迴圈的時候調用next()方法，直到Stopiteration出現，for迴圈接收到，就知道迴圈已經結束，停止調用next()。

假設我們有一個test.txt的檔案：

1234

abcd

efggds

我們運行一下python命令列：

>>> f = open(‘test.txt‘)

>>>f.next()

>>>f.next()

...

不斷輸入f.next() ，直到最後出現StopIteration

open()返回的實際上是一個迴圈對象，包含有next()方法。而按next()方法返回的就是新的一行的內容，到達檔案結尾時舉出StopIteration，這樣，我們相當於手工進行了迴圈。

自動進行的話，就是：
for line in open(‘test.txt‘)

　　print line

在這裡，for結構自動調用next()方法，將該方法的傳回值賦予給line.迴圈直到出現StopIteration的時候結束。

相對於序列，用迴圈對象的好處在於：不用在迴圈還沒有開始的時候，就產生好要使用的元素。所使用的元素可以在迴圈過程中逐次產生。這樣，節省了空間，提高了效率，編程更靈活。

迭代器

從技術上說，迴圈對象和for迴圈調用之間還有一個中介層，就是要將迴圈對象轉換成迭代器(iterator)。這一轉換是通過使用iter()函數實現的。但從邏輯層面上，常常可以忽略這一層，所以迴圈對象和迭代器常常相互指代對方。

產生器

產生器(generator)的主要目的是構成一個使用者自訂的迴圈對象。

產生器的編寫方法和函數定義類似，只是在return的地方改為yield.產生器中可以有多個 yield，當產生器遇到一個yield時，會暫停運行產生器，返回yield後面的值。當再次調用產生器的時候，會從剛才暫停地方繼續運行，直到下一個yield，產生器自身又構成一個迴圈器，每次迴圈使用一個yield返回的值。

下面是一個產生器：

def gen():

　　a = 100

　　yield a

　　a = a*8

　　yield a

　　yield 1000

該產生器共有三個yield，如果用作迴圈器時，會進行三次迴圈。

for i in gen():

　　print i

在考慮如下一個產生器：

def gen():

　　for i in range(4):

　　　　yield i 

它又可以寫成產生器運算式(Generator Expression)

G = (x for x in range(4))

產生器運算式是產生器的一種簡便的編寫方式。讀者可進一步查閱。

表推到

表推到 (list comprehension)是快速產生表的方法。它的文法簡單，很有實用價值。

假設我們產生表L:

L = []

for x in range(10):

　　L.append(x**2)

以上產生了表L,但實際上又快捷的寫法，也就是表推導的方式：

L = [x**2 for x in range(10)]

這與產生器運算式類似，只不過用的是中括弧。

(表推導的機制實際上是利用迴圈對象，有興趣可以查閱)

 

Python進階06 迴圈對象