[快学Python3]迭代器和生成器

时间:2022-05-07
本文章向大家介绍[快学Python3]迭代器和生成器,主要内容包括生成器、实践提升题、基本概念、基础应用、原理机制和需要注意的事项等,并结合实例形式分析了其使用技巧,希望通过本文能帮助到大家理解应用这部分内容。

迭代器

迭代是Python最强大的功能特色,是遍历访问序列元素的一种方式。

迭代器的特性是:

  • 可以记住当前遍历位置
  • 只能往前遍历,不能后退
  • 从序列的第一个元素开始访问,直至所有元素被访问完
  • 有两个基本方法: iter() 和 next()
  • 字符串、列表或元组对象可以用于创建迭代器

下面看以下实例:

# -*- coding:utf-8 -*-
__author__ = '苦叶子'

import sys

if __name__ == "__main__":
    seq_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)    
    
    # 创建迭代器
    seq_it = iter(seq_tuple)
    
    # 访问打印第一个元素
    print("第一个元素:%s" % next(seq_it))    
    
    # 访问打印第二个元素
    print("第二个元素:%s" % next(seq_it))    
    
    # 访问打印第三个元素
    print("第三个元素:%s" % next(seq_it))    
    
    # 使用for循环来遍历迭代器对象
    print("nfor循环遍历迭代器对象: ")
    for_it = iter(seq_tuple)
    for x in for_it:
        print(x, end=' ')    
        
    # 使用while结合next遍历迭代器对象
    print("nnwhile & next遍历迭代器对象: ")
    while_it = iter(seq_tuple)    
    while True:
        try:            
            print(next(while_it))
        except StopAsyncIteration:
            sys.exit()

运行结果如下:

Traceback (most recent call last):
  File "D:/版权/快学Python3/samples/迭代器.py", line 33, in <module>
    print(next(while_it))
StopIteration
第一个元素:1
第二个元素:2
第三个元素:3

for循环遍历迭代器对象: 
1 2 3 4 5 

while & next遍历迭代器对象: 
1
2
3
4
5

请注意上述才异常抛出,因为这里已经遍历超出了序列的边界了。

生成器

在Python中使用了yield的函数,我们称之为生成器。

与普通函数不同的是:生成器返回的是一个迭代器的函数,只能用于迭代操作,直接理解就是:生成器就是功能更强大的迭代器。

在调用生成器的过程中,每次遇到yield时,函数就会暂停并保存当前运行状态,返回yield的值,并在下一次执行next() 方法时从当前位置继续运行。

下面我们通过使用生成器来实现斐波那契数列:

# -*- coding:utf-8 -*-

__author__ = '苦叶子'

import sys

# 生成器函数
# 实现斐波那契数列
def fibonacci(n):
    # 初始化变量
    a, b, count = 0, 1, 0

    while True:        
        if count > n:     
            return

        yield a

        a, b = b, a + b
        count = count + 1

if __name__ == "__main__":    
    # 初始化生成器函数,产生一个生成器函数
    f = fibonacci(10)    
    
    while True:    
        try:
            print(next(f), end=' ')        
        except StopAsyncIteration:
            sys.exit(0)

运行结果如下:

C:Python36python.exe D:/版权/快学Python3/samples/04/生成器.py
Traceback (most recent call last):  
File "D:/版权/快学Python3/samples/04/生成器.py", line 30, in <module>
    print(next(f), end=' ')
StopIteration
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

注:上述输出有异常抛出,是正常的。

实践提升题

大家可以尝试利用生成器函数去读大文件,例如10G的文件,你可以利用生成器函数,每次只读100M进行处理,处理完后再读取下一个100M,如此迭代下去。