python—迭代器，產生器與for迴圈機制

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一：什麼是迭代器協議

      1.迭代器協議是指：對象必須提供一個next方法，執行該方法要麼返回迭代器中的下一項，要麼就引起一個stoplteration異常，以終止協議（只能往後走不能往前）

      2.可迭代對象：實現了迭代器協議的對象（如何?：對象內部定義一個_iter_()方法）

      3.協議是一種約定，可迭代對象實現了迭代器協議，python的內部工具（如for迴圈，sum，min函數等）使用迭代器協議訪問對象。

 

二：for迴圈機制

     1.for迴圈機制的本質：迴圈所有對象，全部都是使用迭代器協議。

 

三：什麼是產生器

     1.產生器，可以理解為一種資料類型，這種資料類型自動實現了迭代器協議（其他的資料類型需要調用自己內建的_iter_方法），所以產生器就是可迭代對象。

     2.產生器分類：在python中有兩種表現形式（python有兩種不同的方式提供產生器）

       【1】產生器函數：常規函數定義，但是，使用yield語句而不是return語句返回結果，yield語句一次返回一個結果，在每個結果中間，掛起函數的狀態，以便於下次從它離開的地方繼續執行。

 1 def test(): 2     yield 1 3     yield 2 4     yield 3 5 res=test() 6 print(res) 7 print(res.__next__()) 8 print(res.__next__()) 9 #結果：<generator object test at 0x0000023E254BD8E0>10 #     111 #     2

 

       【2】產生器運算式：類似於列表推導，但是產生器返回按需產生結果的一個對象，而不是一次構建一個結果清單。

 1 laomuji=(‘雞蛋%d‘ %i for i in range(10)) 2 print(laomuji) 3 print(laomuji.__next__()) 4 print(laomuji.__next__()) 5 print(laomuji.__next__()) 6 print(next(laomuji)) 7 print(next(laomuji)) 8 #結果：<generator object <genexpr> at 0x0000015F1262D8E0> 9 #      雞蛋010 #      雞蛋111 #      雞蛋212 #      雞蛋313 #      雞蛋4

 

     3.列表解析：

 1 egg_list=[] 2 for i in range(10): 3     egg_list.append(‘雞蛋%d‘ %i) 4 print(egg_list) 5 #結果：[‘雞蛋0‘, ‘雞蛋1‘, ‘雞蛋2‘, ‘雞蛋3‘, ‘雞蛋4‘, ‘雞蛋5‘, ‘雞蛋6‘, ‘雞蛋7‘, ‘雞蛋8‘, ‘雞蛋9‘] 6  7 列表解析： 8 l=[‘雞蛋%d‘ %i for i in range(10)] 9 print(l)10 #結果：[‘雞蛋0‘, ‘雞蛋1‘, ‘雞蛋2‘, ‘雞蛋3‘, ‘雞蛋4‘, ‘雞蛋5‘, ‘雞蛋6‘, ‘雞蛋7‘, ‘雞蛋8‘, ‘雞蛋9‘]11 #列表解析將即將產生的列表結果放前面，for迴圈放在後面12 13 三元運算式：（三個操作，for迴圈前面是一個，for迴圈是一個，if條件這是一個）14 l1=[‘雞蛋%d‘ %i for i in range(10) if i>5 ]15 print(l1)16 #結果：[‘雞蛋6‘, ‘雞蛋7‘, ‘雞蛋8‘, ‘雞蛋9‘]17 #沒有四元運算式

 

總結：

   1.把列表解析的[]換成()得到的就是產生器運算式

   2.列表解析與產生器運算式都是一種便利的變成方式，只不過產生器運算式更加節省記憶體

   3.Python不但使用迭代器協議讓for迴圈更加通用。大部分內建函數也是使用迭代器協議訪問對象的。例如，sum函數是Python的內建函數，該函數使用迭代器協議訪問對象，而產生器實現了迭代器協議，所以，我們可以直接計算一系列值得和：

1 sum(x**2 for x in range(4))

 而不用多此一舉的先構造一個列表：

1 sum([x**2 for x in range(4)])

 

python—迭代器，產生器與for迴圈機制