[ python ] 迭代器和生成器

 列表生成式

　　列表生成式是 python 內置的很是簡單卻強大的能夠用來建立list的生成式。

有這樣一個需求：
    l1 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]    循環每一個元素加1

l1 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]

# 使用列表生成式將列表中的各個元素加1
list_num = [x+1 for x in l1]	# 這裏就是一個列表生成式
print(list_num)

 

列表生成式能夠用一行語句代替循環生成上面的list

 

 迭代器

    迭代器表面上看是一個數據流對象或容器，當使用其中的數據時，每次從數據流中取出一個數據，直到數據被取完，並且數據不會被重複使用。
    從代碼的角度來看，迭代器是實現了迭代器協議方法的對象和類。
    迭代器協議方法主要是兩個：
        __iter__(): 該方法返回對象自己，它是for語言使用迭代器的要求，只要函數含有__iter__就能夠說這個函數是可迭代的；
        __next__(): 該方法用於返回容器中下一個元素或數據。當容器中的數據用盡時，應該引起 StopIteration 異常一個類只要具備這兩種方法，就能夠稱之爲 迭代器，也能夠說是可迭代的。

s1 = 'hello world'
print('__iter__' in dir(s1))
print('__next__' in dir(s1))

# 字符串s1包含 __iter__ 方法且不包含__next__方法，因此字符串 s1 只是一個可迭代的類型，並非一個迭代器

# 執行結果：
# True
# False

s1 = 'hello world'
s2 = s1.__iter__()  # 將可迭代類型轉換爲 迭代器 使用 __iter__()
print('__iter__' in dir(s2))
print('__next__' in dir(s2))

# 使用 __iter__()方法將 s1 字符串轉換爲迭代器，迭代器既有__iter__方法，又有 __next__方法
# 執行結果：
# True
# True

 

自定義一個迭代器必須知足：
    類中必需要定義 __iter__ 方法和 __next__方法

# 自定義一個迭代器：

class My_iterator(object):
    def __init__(self, x, max):
        self.mul, self.x = x, x
        self.xmax = max

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.x and self.x !=1:
            self.mul = self.mul + self.x
            if self.mul < self.xmax:
                return self.mul
            else:
                raise StopIteration

if __name__ == '__main__':
    myite1 = My_iterator(2, 100)
    for i in myite1:
        print(i)

 

迭代器必定是可迭代的， 可是可迭代的不必定是迭代器

 

 生成器

　　使用生成器能夠生成一個值的序列用於迭代，而且這個值的序列不是一次生成的，而是使用一個，再生成一個，可使得程序節約大量內存。
    生成器對象是經過yield關鍵字定義的函數對象，所以生成器也是一個函數。生成器用於生成一個值的序列，以便在迭代中使用。

 

自定義生成器：

def foo():
    print('1111')
    yield 1
    print('22222')
    yield 2

f = foo()
print('type f:', type(f))
print(f.__next__())
print(f.__next__())

# 執行結果：
# type f: <class 'generator'>
# 1111
# 1
# 22222
# 2

 

執行流程以下圖：

 

須要注意的是 yield 是生成器中的關鍵字，生成器在實例化的時候並不會當即執行，而是等待調用其__next__()方法以後纔開始運行，當再次調用__next__()方法會在第一次yield返回值的最後開始執行，不斷的調用__next__()方法，直到最終返回 StopIteration 異常爲止。

 

 

 

實例1：移動平均值

# 移動平均值

def foo():
    '''
    sum 計算總和
    count 計算有幾個數
    avg 平均數
    :yield: 返回計算出的平均數 
    '''
    sum = 0
    count = 0
    avg = 0
    while True:
        num = yield avg # 接收num，返回avg
        sum += num
        count += 1
        avg = sum / count


f = foo()
next(f)
ret = f.send(10)
print(ret)
ret = f.send(20)
print(ret)
ret = f.send(30)
print(ret)
ret = f.send(40)
print(ret)

# 執行結果：
# 10.0
# 15.0
# 20.0
# 25.0

移動平均值