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本文實例講述了Python通過for循環理解迭代器和生成器。分享給大家供大家參考,具體如下:
迭代器
可迭代對象
通過 for…in… 循環依次拿到數據進行使用的過程稱為遍歷,也叫迭代。我們把可以通過 for…in… 語句迭代讀取數據的對象稱之為可迭代對象。
- 通過
isinstance()
可以判斷一個對象是否可以迭代
# 判斷列表 print(isinstance([], Iterable)
打印結果為 True 即為可迭代對象。
- 自定義一個能容納數據的類,測試該類的可迭代性
import collections class MyClassmate(object): def __init__(self): self.names = [] def add(self, name): self.names.append(name) # 創建 MyClassmate對象 my_classmate = MyClassmate() my_classmate.add("小王") my_classmate.add("小李") my_classmate.add("小張") # 判斷MyClassmate是否為可迭代對象 print("是否為可迭代對象:",isinstance(my_classmate, collections.Iterable)) # 迭代數據 for temp in my_classmate: print(temp)
運行結果:
是否為可迭代對象: False
Traceback (most recent call last):
for temp in my_classmate:
TypeError: 'MyClassmate' object is not iterable
封裝一個可以存放多條數據的類型是不可迭代的
何為可迭代對象
__iter__
方法向我們提供一個迭代器,在迭代一個可迭代對象的時候,實際上就是先獲取該對象提供的一個迭代器,然后通過這個迭代器來依次獲取對象中的每一個數據.1.可迭代對象的本質就是提供一個這樣的中間"人"即迭代器幫助我們對其進行迭代遍歷使用
2.可迭代對象是一個具備了
__iter__
方法的對象,通過__iter__
方法獲取可迭代對象的迭代器
from collections import Iterable class MyClassmate(object): def __init__(self): self.names = [] def add(self, name): self.names.append(item) def __iter__(self): """空實現該方法""" return None # 創建 MyClassmate對象 my_classmate = MyClassmate() my_classmate.add("小王") my_classmate.add("小李") my_classmate.add("小張") # 判斷MyClassmate是否為可迭代對象 print(isinstance(my_classmate, Iterable))
運行結果:
是否為可迭代對象: True
這回測試發現添加了__iter__
方法的my_classmate對象已經是一個可迭代對象了。
iter() 函數與 next() 函數
list、tuple 等都是可迭代對象,我們可以通過 iter() 函數獲取這些可迭代對象的迭代器。然后我們可以對獲取到的迭代器不斷使用
next()
函數來獲取下一條數據。
li = [11, 22, 33, 44, 55] # 通過iter() 取得可迭代對象的迭代器 iterator = iter(li) # 通過next()函數取得iterator迭代器指向的下一個值 print(next(iterator)) print(next(iterator)) print(next(iterator)) print(next(iterator)) print(next(iterator)) print(next(iterator))
1.
iter(iterable)
函數是把可迭代對象的迭代器取出來,內部是調用可迭代對象的__iter__
方法,來取得迭代器的2.
next(iterator)
函數是通過迭代器取得下一個位置的值,內部是調用迭代器對象的__next__
方法,來取得下一個位置的值
注意: 當我們已經迭代完最后一個數據之后,再次調用 next()
函數會拋出 StopIteration 的異常,來告訴我們所有數據都已迭代完成,不用再執行 next()
函數了。
迭代器
我們要想構造一個迭代器,就要實現它的
__next__
方法。但這還不夠,python 要求迭代器本身也是可迭代的,所以我們還要為迭代器實現__iter__
方法,而__iter__
方法要返回一個迭代器,迭代器自身正是一個迭代器,所以迭代器的__iter__
方法返回自身即可。一個實現了
__iter__
方法和__next__
方法的對象,就是迭代器,迭代器同時也是一個可迭代對象.
import collections class MyClassmate(object): def __init__(self): # 聲明一個列表 self.names = [] # 記錄迭代器迭代的位置, 默認是0 ,即從起始位置開始 self.current = 0 def add(self, name): self.names.append(name) def __iter__(self): """通過該方法取得迭代器對象""" return self def __next__(self): """取得下一個迭代的值""" if self.current < len(self.names): name = self.names[self.current] self.current += 1 return name else: raise StopIteration # 創建MyClassmate實例 my_classmate = MyClassmate() my_classmate.add("小王") my_classmate.add("小李") my_classmate.add("小張") # 測試MyList是不是可迭代對象 print(isinstance(my_classmate, collections.Iterable)) # 遍歷數據 for name in my_classmate: print(name)
for…in… 循環的本質
for item in Iterable 循環的本質就是先通過iter()
函數獲取可迭代對象 Iterable 的迭代器,然后對獲取到的迭代器不斷調用 next() 方法來獲取下一個值并將其賦值給 item,當遇到 StopIteration 的異常后循環結束 (for…in..會自動處理 StopIteration 異常)。
生成器
生成器
生成器是一種特殊的迭代器,它比迭代器更優雅
創建生成器的方法
1.將列表生成式的 [] 改成 ()
# 參考列表生成式 L=[x*2 for x in range(6)] print(L) # 把[] 改為() :就是一個簡單的列表生成器 G=(x*2 for x in range(6)) # 輸出的是生成器對象 print(G) print("通過next()函數取得下一個值") print(next(G)) print(next(G)) print(next(G)) print(next(G)) print(next(G)) print(next(G)) # 創建一個簡單生成器,通過 for來遍歷 G=(x*2 for x in range(6)) print("通過for 迭代的結果:") for num in G: print(num)
運行結果:
[0, 2, 4, 6, 8, 10]
<generator object <genexpr> at 0x7ff7f8bbd5c8>
通過next()函數取得下一個值
0
2
4
6
8
10
通過for 迭代的結果:
0
2
4
6
8
10
2.通過關鍵字 yield 實現生成器
def fib(n): current_index = 0 num1, num2 = 0, 1 while current_index < n: # print(num1) # 打印斐波那契數列 """ 1. 假如函數中有yield,則不再是函數,而是生成器 2. yield 會產生一個斷點 3. 假如yield后面緊接著一個數據,就會把數據返回, 作為next()函數或者for ...in...迭代出的下一個值 """ yield num1 num1, num2 = num2, num1 + num2 current_index += 1 if __name__ == '__main__': # 假如函數中有yield,則不再是函數,而是一個生成器 gen = fib(5) # 生成器是一種特殊的迭代器 for num in gen: print(num) # 也可以用 next() 函數取下一個值
在使用生成器實現的方式中,我們將原本在迭代器__next__
方法中實現的基本邏輯放到一個函數中來實現,但是將打印輸出方式換成 yield,此時新定義的函數便不再是函數,而是一個生成器了。簡單來說:只要在函數中有 yield 關鍵字,就稱為生成器。
此時按照調用函數的方式( 案例中為 gen = fib(5)
)使用生成器就不再是執行函數體了,而是會返回一個生成器對象( 案例中為 gen ),然后就可以按照使用迭代器的方式來使用生成器了。
使用 send()
喚醒
def gen(): i = 0 while i < 5: temp = yield i print(temp) i += 1 if __name__ == '__main__': # 取得生成器對象 obj = gen() # 使用next()喚醒生成器 print(next(obj)) print(next(obj)) # 使用send喚醒生成器 ,在喚醒的同時向斷點處傳入一個附加數據 print(obj.send("haha")) # 使用next()喚醒生成器 print(next(obj)) # 使用send喚醒生成器 ,在喚醒的同時向斷點處傳入一個附加數據 print(obj.send("python"))
運行結果:
0
None
1
haha
2
None
3
python
我們除了可以使用 next() 函數來喚醒生成器繼續執行外,還可以使用 send() 函數來喚醒執行。使用 send() 函數的一個好處是可以在喚醒的同時向斷點處傳入一個附加數據。
總結
1. 假如函數中有 yield,則不再是函數,而是生成器
2. yield 會產生一個斷點,暫停函數,保存狀態
3. 假如yield后面緊接著一個數據,就會把數據返回,作為 next()
函數或者 for …in… 迭代出的下一個值
4. 可以通過 next()
喚醒生成器,讓生成器從斷點處繼續執行
send與next喚醒生成器不同:
1. send 與next都可以喚醒生成器,但send(value)可以傳值給生成器的斷點處
2. 使用:
next(generator) generator.send("你好")
3. generator.send(None)
等價于next(generator)
4. 注意: 第一次喚醒生成器時,假如使用 send,則只能傳 None,因為剛開始執行生成器時,是沒有斷點的
- 解析
temp = yield num generator.send("你好")
temp = yield num 為賦值語句,當看到等號時, 一定是等號左邊先運行完,再賦值給等號右邊
而程序運行到 yield num 時,會先返回一個值,也就是此時的 num ,然后將 send()
里的參數傳給 yield num
,進而賦值給 temp
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希望本文所述對大家Python程序設計有所幫助。
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