Python基礎--迭代器和生成器

1、迭代器

迭代器的特性：

    迭代是Python中最強有力的特性之一，能夠把迭代當作是一種處理序列中元素的方式。

    能夠直接做用於for循環的對象統稱爲可迭代對象(Iterable)。

    能夠被next()函數調用並不斷返回下一個值的對象稱爲迭代器(Iterator)。
    
    全部的Iterable都可以經過內置函數iter()來轉變爲Iterator。

    出可迭代對象的個數會報錯StopIteration，是一個結束信號

迭代器的優勢：
    
    一、迭代器提供一種不依賴於索引的取值方式，這樣就能夠遍歷那些沒有索引的對象了(字典、集合、文件)
    二、迭代器和列表比較，迭代器是惰性計算，更節約內存

迭代器的缺點：
    一、永遠不能獲取迭代器的長度，使用不如列表索引取值靈活
    二、一次性的，只能日後取值，不能往前，不能像索引同樣取得指定位置的值

2、查看可迭代和迭代器的方法

from collections import Iterable,Iterator
        s='hello'
        l=[1,2,3]
        t=(1,2,3)
        d={'a':1}
        set1={1,2,3,4}
        f=open('a.txt')

        #都是可迭代，只要對象有__iter__()方法，都是可迭代的
        s.__iter__()
        l.__iter__()
        t.__iter__()
        d.__iter__()
        set1.__iter__()
        f.__iter__()
               
        #查看是否能夠迭代的
        print(isinstance(s,Iterable))

        #查看是不是迭代器,只有文件是迭代器
        f.__next__()

        print(isinstance(f,Iterator))

3、手動訪問迭代器中的元素

一、問題

咱們要處理某個可迭代對象中的元素，可是基於某種緣由不能也不想使用for循環。

二、解決方案

要手動訪問可迭代對象中的元素，可使用next()函數，而後本身編寫代碼來捕獲stopiteration異常。例如：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
with open('passwd','r',encoding='utf8') as f:
    while True:
        try:
            line=next(f)
            print(line，end='')
        except StopIteration:
            break
#通常來講，stopiteration異常是用來通知咱們迭代結束的，可是，若是是手動執行next()，也能夠命令他返回一個值，好比None,示例以下：


with open('passwd','r',encoding='utf8') as f:
    while True:
        line=next(f,None)
        if line is None:
            break
        print(line,end='')

大多數狀況下，咱們會用for循環來訪問可迭代對象中的元素，可是，偶爾也會碰到須要對底層迭代機制作更精細狀況的控制。所以，瞭解迭代實際發生了些什麼是頗有必要的。for 循環也是先使用iter方法把要循環的對象生成一個迭代器，而後去遍歷這個迭代器，遍歷迭代器裏的每一個元素

>>> items=[1,2,3]
>>> i=iter(items)     #===> i.__iter__()
>>> next(i)           #===> i.__next__()
1
>>> next(i)
2
>>> next(i)
3
>>> next(i)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

4、生成器

生成器是一個包含yield關鍵字的函數，當它被調用時，在函數中的代碼不會執行，而會返回一個迭代器。每次請求一個值，就會執行生成器中的代碼，直到遇到一個yield或者return語句，yield語句一位着會生成一個值，return語句一位着生成器要中止執行（不在生成任何東西，return語句只有在一個生成器中使用時才能進行無參數調用）換句話說，生成器是由兩部分組成：生成器的函數和生成器的迭代器，生成器的函數使用def定義，包括yield部分，生成器的迭代器是這個函數返回的部分。

def countdown(n):
    print('starting to count from',n)
    while n>0:
        yield n
        n-=1
    print('Done!')
g=countdown(5)
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))

#執行結果以下
starting to count from 5
5
4
3
2
1

#函數中出現了yield語句，就會把這個函數轉換成生成器。與普通的函數不一樣，生成器只會在響應迭代操做是纔會運行。調用時須要使用next方法才能執行，沒執行一次，當遇到下一個yield時就會中止，下次執行next時，將從當前yield往下執行，知道遇到一個yield

生成器的本質就是一個迭代器，同時也是一個函數，調用的方式和函數相似，yield也至關於函數中的return
    yield和return的區別:return只能返回一次函數就會完全結束，而yield能返回屢次值
yield到底幹了什麼事情：
    一、yield把函數變成生成器（迭代器），把iter和next方法封裝在函數內部
    二、函數在暫停一及繼續下一次運行時的狀態是yield保存

5、協程

from urllib.request import urlopen
def init(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        res=func(*args,**kwargs)
        next(res)
        return res
    return wrapper

@init
def get():
    while True:
        url=yield
        res=urlopen(url).read()
        print(res)

g=get()  #g是一個迭代器
# next(g) #這裏使用一個init的裝飾器，自動作了next的工做
g.send("http://www.baidu.com")     #使用send把括號內的URL傳遞給yield
g.send('http://www.python.org')
g.send('http://www.163.com')

協程函數，是把yield改成表達式的方式，改過send代替next給yield傳值
e.send於next(e)的區別
    一、若是函數內yield是表達式形式，那麼必須先next(e),讓生成器在第一個yield位置處等着
    二、兩者的共同之處均可以讓函數在上次暫停的位置繼續運行，不同的地方在於，send在觸發一下次代碼的執行時，給yield傳值