Python当歌（六）：迭代器、生成器

迭代器

迭代的概念

迭代器即迭代的工具，那什么是迭代呢？

迭代是一个重复的过程，每次重复即一次迭代，并且每次迭代的结果都是下一次迭代的初始值

while True: #只是单纯地重复，因而不是迭代
    print('===>') 

l=[1,2,3]
count=0
while count < len(l): #迭代
    print(l[count])
count+=1

理解迭代器

(1)为何要有迭代器？

对于序列类型：字符串、列表、元组，我们可以使用索引的方式迭代取出其包含的元素。但对于字典、集合、文件等类型是没有索引的，若还想取出其内部包含的元素，则必须找出一种不依赖于索引的迭代方式，这就是迭代器

(2)什么是可迭代对象？

可迭代对象指的是内置有iter方法的对象，即obj.iter，如下

'hello'.__iter__
(1,2,3).__iter__
[1,2,3].__iter__
{'a':1}.__iter__
{'a','b'}.__iter__
open('a.txt').__iter__

（3）什么是迭代器对象？

可迭代对象执行obj.iter()得到的结果就是迭代器对象

而迭代器对象指的是即内置有iter又内置有next方法的对象

文件类型是迭代器对象

open('a.txt').__iter__()
open('a.txt').__next__()

（4）注意：

迭代器对象一定是可迭代对象，而可迭代对象不一定是迭代器对象

迭代器对象的使用

dic={'a':1,'b':2,'c':3}
iter_dic=dic.__iter__() #得到迭代器对象，迭代器对象即有__iter__又有__next__，

但是：迭代器.iter()得到的仍然是迭代器本身

    iter_dic.__iter__() is iter_dic #True
    print(iter_dic.__next__()) #等同于next(iter_dic)
    print(iter_dic.__next__()) #等同于next(iter_dic)
    print(iter_dic.__next__()) #等同于next(iter_dic)
    print(iter_dic.__next__()) #抛出异常StopIteration，或者说结束标志

有了迭代器，我们就可以不依赖索引迭代取值了

iter_dic=dic.__iter__()
while 1:
    try:
        k=next(iter_dic)
        print(dic[k])
    except StopIteration:
        break

这么写太丑陋了，需要我们自己捕捉异常，控制next，python这么牛逼，能不能帮我解决呢？能，请看for循环

for循环

基于for循环，我们可以完全不再依赖索引去取值了

dic={'a':1,'b':2,'c':3}
for k in dic:
    print(dic[k])

for循环的工作原理

1：执行in后对象的dic.iter()方法，得到一个迭代器对象iter_dic

2: 执行next(iter_dic),将得到的值赋值给k,然后执行循环体代码

3: 重复过程2，直到捕捉到异常StopIteration,结束循环

迭代器的优缺点

优点：

• 提供一种统一的、不依赖于索引的迭代方式
• 惰性计算，节省内存

缺点：

• 无法获取长度（只有在next完毕才知道到底有几个值）
• 一次性的，只能往后走，不能往前退

生成器

什么是生成器

通函数用 return 返回一个值，和 Java 等其他语言是一样的，然而在 Python 中还有一种函数，用关键字 yield 来返回值，这种函数叫生成器函数，函数被调用时会返回一个生成器对象，生成器本质上还是一个迭代器，也是用在迭代操作中，因此它有和迭代器一样的特性，唯一的区别在于实现方式上不一样，后者更加简洁。

最简单的生成器函数：

func 就是一个生成器函数，调用该函数时返回对象就是生成器 g ，这个生成器对象的行为和迭代器是非常相似的，可以用在 for 循环等场景中。注意 yield 对应的值在函数被调用时不会立刻返回，而是调用next方法时（本质上 for 循环也是调用 next 方法）才返回

那为什么要用生成器呢？显然，用生成器在逼格上要比迭代器高几个等级，它没有那么多冗长代码了，而且性能上一样的高效，为什么不用呢？来看看用生成器实现斐波那契数列有多简单。

生成器表达式

生成器表达式是列表推倒式的生成器版本，看起来像列表推导式，但是它返回的是一个生成器对象而不是列表对象。