每日一問：Python生成器和迭代器，with上下文管理工具

1.生成器：

　　1.1 起源：

　　　　　　若是列表中有一萬個元素，咱們只想要訪問前面幾個元素，對其進行相關操做，經過for循環方式效率過低，而且後面的元素會浪費內存，還會受到內存限制，因此產生生成器來解決這個問題。

　　1.2 啥是生成器：

　　　　　　經過某種算法推演出咱們所須要的內容，而沒必要建立全部的列表元素。這種一邊循環一遍計算的機制叫作生成器（generator）。經過使用yield返回值函數，每次調用yield都會暫停，將值返回出去進行計算處理。生成器相似於返回值爲數組的一個函數，這個函數能夠接受參數，能夠被調用，可是，不一樣於通常的函數會一次性返回包括了全部數值的數組，生成器一次只能產生一個值，這樣消耗的內存數量將大大減少。生成器也是一個更加複雜的迭代器。

　　1.3 建立生成器：

　　　　　　方法一：把列表生成式的 [  ]  改成 (  )  便可。

　　　　　　　　　　generator_item = ( i*i for  i  in  range(10))    輸出：<generator object <genexpr> at 0x000002A4CBF9EBA0>

　　　　　　　　　　若是要一個個打印出來，能夠經過next（）函數得到generator的下一個返回值

　　　　　　　　　　print(next(generator_item))   ==> 1

　　　　　　　　　　print(next(generator_item))   ==> 4

　　　　　　　　　　print(next(generator_item))   ==> 9

　　　　　　　　　　......

　　　　　　　　　　經過這種方式（調用next（）方法） ，最後會報錯 StopIteration ，因此通常不用這種方法，通常用for循環遍歷生成器

　　　　　　方法二：經過函數的形式建立，典型例子，斐波那契數列

def fib(max): n,a,b =0,0,1
    while n < max: yield b a,b =b,a+b n = n+1
    return 'done' g = fib(6) while True: try: x = next(g) print('generator: ',x) except StopIteration as e: print("生成器返回值：",e.value) break

 

2. 迭代器：（迭代就是循環）

　　2.1 定義：迭代器包含有next方法的實現，在正確的範圍內返回期待的數據以及超出範圍後可以拋出StopIteration的錯誤中止迭代。

　　2.2 咱們已經知道，能夠直接做用於for循環的數據類型有如下幾種：

　　　　　　一類是集合數據類型，如list,tuple,dict,set,str等

　　　　　　一類是generator，包括生成器和帶yield的generator function

　　　　這些能夠直接做用於for 循環的對象統稱爲可迭代對象：Iterable

　　　　可使用isinstance()判斷一個對象是否爲可Iterable對象

　　　　生成器不但能夠做用於for循環，還能夠被next()函數不斷調用並返回下一個值，直到最後拋出StopIteration錯誤表示沒法繼續返回下一個值

　　　　使用iter()函數能夠將序列轉化爲迭代器

　　2.3 小結　

• 凡是可做用於for循環的對象都是Iterable類型；
• 凡是可做用於next()函數的對象都是Iterator類型，它們表示一個惰性計算的序列；
• 集合數據類型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不過能夠經過iter()函數得到一個Iterator對象

3.  with上下文管理器

　　一些不得不知道的知識：

上下文管理協議：context mangement protocol。協議，包含了某些方法，你們都應該跟着去作的。在這裏就是 __enter__和__exit__兩個方法。

上下文管理器：支持上下文管理協議的對象，這種對象實現了__enter__和__exit__方法。

as的做用：將返回的對象賦給一個變量，以方便之後的使用。

with是一個對象

運行步驟：

　　1.當進入語句塊時，先執行__enter__方法，把文件打開，並返回該文件對象

　　2.執行代碼塊內容

　　3.離開代碼塊的時候，執行__exit__方法，關閉文件。

　　在執行過程當中，不管遇到什麼異常，都是要離開代碼塊的，這個時候就由__exit__方法接管了。能夠在__exit__中定義，讓異常顯示出來。