【python】迭代器與生成器究竟是什麼？看完你就知道

迭代器跟生成器，與上篇文章講的裝飾器同樣，都是屬於個人一個老大難問題。
一般就是遇到的時候就去搜一下，結果在一大坨各類介紹博客中看了看，回頭又忘記了。
你是否是也是這樣呢？

俗話說：好記性不如爛筆頭，雖然如今基本不咋用筆寫字了，可是仍是要好好整理下，起碼之後我就不用搜了。

若是如今給你一個列表list_a = [1, 2, 3, 4]，讓你去迭代它，相信你們都很熟悉，直接用for循環就完事兒，

list_a = [1, 2, 3, 4]

for i in list_a:
    print(i)

運行

1
2
3
4
[Finished in 0.1s]

能夠看到，for循環迭代了列表中的每個元素，打印了出來。
那麼for循環背後都作了什麼事情呢？

1、 容器、可迭代對象、迭代器

聽起來陌生，可是你絕對熟悉的詞兒。

在python中，一切都是對象，對象的抽象是類，而對象的集合就是容器。

使用python中常見的容器有不少，好比：列表list:[0, 1, 2]，集合set:([0, 1, 2])，字典dict:{0:0, 1:1, 2:2}以及元組tuple(0, 1, 2)。
這些都是多個元素集中在一塊兒的單元，區別的是內部數據結構的實現方法。

全部的容器都是能夠迭代的，你能夠用for循環去迭代上述的容器試試。

那把一個個元素找出來，用到的就是迭代器。用iter()能夠建立一個迭代器。

迭代器提供一個next()方法，這個方法你每次調用的時候會給你返回下一個對象，或者StopIteration，也就是沒有對象能夠給你了。

list_a = [1, 2, 3, 4]

it = iter(list_a) # 建立迭代器

print(next(it)) #調用next()
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))

運行結果，前4個print能夠正常返回，第5個時候就出現StopIteration錯誤了，由於列表中4個元素已經返回完了。

1
2
3
4
Traceback (most recent call last):
  File "D:\練習\demo_iterator.py", line 9, in <module>
    print(next(it))
StopIteration
[Finished in 0.1s with exit code 1]

2、生成器

什麼是生成器？簡單粗暴一點：生成器就是懶人版的迭代器。

在上述的建立迭代器操做中，咱們顯然是作了一次性生成的操做，list_a = [1, 2, 3, 4]，這4個元素一次性生成好，以供next()調用。

可是生成出的這些元素都是會保存到內存中去，這只是4個元素，若是有上千萬、上億元素呢？
我並非第一時間要用到全部的元素，我只要在我調用next()的時候產生一個返回給我就好，那麼這樣一次性生成就會白白佔用了大量的內存。

生成器應運而生，當調用next()的時候，纔會生成下一個變量。
生成器的寫法很簡單，用小括號，好比把一個列表生成式括起來：(i for i in range(10000)),這樣就初始化了一個生成器。

print([i for i in range(10)])

print(i for i in range(10))

上面的時列表，下面的就是一個生成器了，區別就是[]和()。
運行結果：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
<generator object <genexpr> at 0x033383A8>
[Finished in 0.1s]

yield關鍵字

此外，函數也能夠成爲生成器，祕密就是yield關鍵字，好比：

def gen():
    a = 0
    while a < 100:
        yield a
        a += 1

test = gen()
print(next(test))
print(next(test))
print(next(test))
print(next(test))

運行結果：

0
1
2
3
[Finished in 0.1s]

yield關鍵字，能夠這樣理解：當函數運行到這一行的時候，程序會從這裏暫停，yield至關於return會返回，
當下次迭代時候，則會從yield的下一行代碼開始執行。

因此，我調用了4次print，能夠從0開始依次輸出。

從我工做中的使用場景出發的話，我在作一些自動化測試的時候，有些變量參數是不能夠重複的，用迭代器來定義變量的生成規則，每次 調用都會產生一個新的，就不會重複了。