小編給大家分享一下python生成器與迭代器的區別是什么,希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲,下面讓我們一起去探討吧!
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對于list、string、tuple、dict等這些容器對象,使用for循環遍歷是很方便的。在后臺for語句對容器對象調用iter()函數。iter()是python內置函數。iter()函數會返回一個定義了next()方法的迭代器對象,它在容器中逐個訪問容器內的元素。next()也是python內置函數。在沒有后續元素時,next()會拋出一個StopIteration異常,通知for語句循環結束。
迭代器
迭代器是用來幫助我們記錄每次迭代訪問到的位置,當我們對迭代器使用next()函數的時候,迭代器會向我們返回它所記錄位置的下一個位置的數據。實際上,在使用next()函數的時候,調用的就是迭代器對象的_next_方法(Python3中是對象的_next_方法,Python2中是對象的next()方法)。所以,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self即可。
一些術語的解釋:
1,迭代器協議:對象需要提供next()方法,它要么返回迭代中的下一項,要么就引起一個StopIteration異常,以終止迭代。
2,可迭代對象:實現了迭代器協議對象。list、tuple、dict都是Iterable(可迭代對象),但不是Iterator(迭代器對象)。但可以使用內建函數iter() ,把這些都變成Iterable(可迭代器對象)。
3,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。
Python自帶容器對象案例:
# 隨便定義一個list listArray=[1,2,3] # 使用iter()函數 iterName=iter(listArray) print(iterName) # 結果如下:是一個列表list的迭代器 # <list_iterator object at 0x0000017B0D984278> print(next(iterName)) print(next(iterName)) print(next(iterName)) print(next(iterName))#沒有迭代到下一個元素,直接拋出異常 # 1 # 2 # 3 # Traceback (most recent call last): # File "Test07.py", line 32, in <module> # StopIteration
Python中一個實現了_iter_方法和_next_方法的類對象,就是迭代器,如下案例是計算菲波那切數列的案例
class Fib(object): def __init__(self, max): super(Fib, self).__init__() self.max = max def __iter__(self): self.a = 0 self.b = 1 return self def __next__(self): fib = self.a if fib > self.max: raise StopIteration self.a, self.b = self.b, self.a + self.b return fib # 定義一個main函數,循環遍歷每一個菲波那切數 def main(): # 20以內的數 fib = Fib(20) for i in fib: print(i) # 測試 if __name__ == '__main__': main()
解釋說明:
在本類的實現中,定義了一個_iter_(self)方法,這個方法是在for循環遍歷時被iter()調用,返回一個迭代器。因為在遍歷的時候,是直接調用的python內置函數iter() ,由iter()通過調用_iter_(self)獲得對象的迭代器。有了迭代器,就可以逐個遍歷元素了。而逐個遍歷的時候,也是使用內置的next()函數通過調用對象的_next_(self)方法對迭代器對象進行遍歷。所以要實現_iter_(self)和_next_(self)這兩個方法。
而且因為實現了_next_(self)方法,所以在實現_iter_(self)的時候,直接返回self就可以。
總結一句話就是:
在循環遍歷自定義容器對象時,會使用python內置函數iter()調用遍歷對象的_iter_(self)獲得一個迭代器,之后再循環對這個迭代器使用next()調用迭代器對象的_next_(self) 。
注意點: _iter_(self)只會被調用一次,而_next_(self)會被調用 n 次,直到出現StopIteration異常。
生成器
作用:
延遲操作。也就是在需要的時候才產生結果,不是立即產生結果。
注意事項:
生成器是只能遍歷一次的。
生成器是一類特殊的迭代器。
分類:
第一類:生成器函數:還是使用 def 定義函數,但是,使用yield而不是return語句返回結果。yield語句一次返回一個結果,在每個結果中間,掛起函數的狀態,以便下次從它離開的地方繼續執行。
# 菲波那切數列 def Fib(max): n, a, b = 0, 0, 1 while n < max: yield b a, b = b, a + b n = n + 1 return '親!沒有數據了...' # 調用方法,生成出10個數來 f=Fib(10) # 使用一個循環捕獲最后return 返回的值,保存在異常StopIteration的value中 while True: try: x=next(f) print("f:",x) except StopIteration as e: print("生成器最后的返回值是:",e.value) break
第二類:生成器表達式:類似于列表推導,只不過是把一對大括號[]變換為一對小括號()。但是,生成器表達式是按需產生一個生成器結果對象,要想拿到每一個元素,就需要循環遍歷。
如下案例加以說明:
# 一個列表 xiaoke=[2,3,4,5] # 生成器generator,類似于list,但是是把[]改為() gen=(a for a in xiaoke) for i in gen: print(i) #結果是: 2 3 4 5 # 為什么要使用生成器?因為效率。 # 使用生成器表達式取代列表推導式可以同時節省 cpu 和 內存(RAM)。 # 如果你構造一個列表(list)的目的僅僅是傳遞給別的函數, # 比如 傳遞給tuple()或者set(), 那就用生成器表達式替代吧! #本案例是直接把列表轉化為元組 kk=tuple(a for a in xiaoke) print(kk) #結果是: (2, 3, 4, 5) # python內置的一些函數,可以識別這是生成器表達式,外面有一對小括號,就是生成器 result1=sum(a for a in range(3)) print(result1) # 列表推導式 result2=sum([a for a in range(3)]) print(result2)
區別:
生成器能做到迭代器能做的所有事,而且因為自動創建了 iter()和 next()方法,生成器顯得特別簡潔,而且生成器也是高效的,使用生成器表達式取代列表解析可以同時節省內存。除了創建和保存程序狀態的自動方法,當發生器終結時,還會自動拋出 StopIteration 異常。
看完了這篇文章,相信你對python生成器與迭代器的區別是什么有了一定的了解,想了解更多相關知識,歡迎關注創新互聯行業資訊頻道,感謝各位的閱讀!
文章標題:python生成器與迭代器的區別是什么
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