python基础之三大器中迭代器和生成器

迭代器

• 迭代对象： 在python中，但凡内部含有iter方法的对象，都是可迭代对象。

• **迭代器: 在python中，内部含有__Iter__方法并且含有__next__方法的对象就是迭代器。**

  可迭代对象 str list set dic

• python中规定，只要具有__ iter__()方法就是可迭代对象

  str.__iter__()# list.__iter__()# tuple.__iter__()# dict.__iter__()# set.__iter__()

  • 将可迭代对象转换成迭代器

    lis = lst.__iter__()

    # print(lis.__next__())  # 下一位
    # print(lis.__next__())  # 下一位
    # print(lis.__next__())  # 下一位
    # print(lis.__next__())  # 下一位
    有多少元素就能next 多少次 超过范围报错

    文件句柄就是一个迭代器 # f = open("usrinfo","a",encoding="utf-8")

    while模拟for的内部循环机制

    将可迭代对象转换成迭代器，然后利用next进行取值，最后利用异常处理处理StopIteration抛出的异常。

    s = "alex"
    s1 = s.__iter__()
    while True:
        try: # 尝试着运行一下缩进体中的代码
            print(s1.__next__())
        except StopIteration:
            break

  可迭代对象如何转化成迭代器，并且取值

  方法一：

  lst = [1,2,3,4]
  l = lst.__iter__()
  print(1.__next__())  #1
  print(1.__next__())  #2
  print(1.__next__())  #3
  print(1.__next__())  #4
  方法二
  lst = [1,2,3,4]
  l = iter(lst)
  print(next(l))  #1
  print(next(l))  #2
  print(next(l))  #3
  print(next(l))  #4   #推荐

  python2 和python3

  py2没有__iter__()  有iter（）
  py3 有__iter__()  有iter()

  可迭代对象优点和缺点：

  #优点
    1.使用灵活（每个可迭代对象都有自己的方法)
    2.能够直接查看元素的个数
  #缺点
    占内存
  应用：内存空间大，当数据量比较少，建议使用可迭代对象

  迭代器的优缺点及应用

  #具有__iter__()和__next__()方法就是一个迭代器
  #优点
       节省内存
  #缺点
    1 只能向一个方向执行，不能退回
    2 一次性的
    3 不能灵活操作，不能直接看元素的个数
  应用：当你的数据量过大，大到足以撑爆你的内存或者你以节省内存为首选因素时，将数据集设置为迭代器是一个不错的选择。（可参考为什么python把文件句柄设置成迭 
  代器）。

时间换空间：迭代器，生成器，用大量的时间来节省空间

空间换时间：可迭代对象，用大量空间来节省时间

lst = [1,2,3,4]
l = iter(lst)
#print(l) 输出结果是迭代器的内存地址 <list_iterator object at 0x0000018117F0BA58>
for i in l:# for循环可以直接去循环迭代器 
    print(i)

迭代器也是一个可迭代对象

生成器

• 生成器的本质就是一个迭代器

• 最大的区别：

  • 迭代器：文件句柄，通过数据转换 python自带提供
  • 生成器：程序员自己实现

• 生成器的目的：不在通过数据转换实现，而是通过代码编写实现

• 生成器的定义：

  1.基于函数实现的生成器

  2.表达式实现生成器

  这是一个函数
  def func():
    print(1)
    return 5
  print(func())  这是一个函数

  这是一个生成器

  def func():
    print(1)        
    yield 5
    print(func())    创建一个生成器对象  <generator object func at 0x0000025A8B022EB8>

  表达式形式的生成器

  gen = (i**2 for i in range(10))
  print(next(gen))  
  博客推导式那里细讲

  函数print(func()) 得到的是return返回的值，而生成器print(fun()) 得到的是生成器对象的内存地址

  补充运行代码情况

  # def func():
  #     print(foo)      报错
  # func()
  
  # def func():
  #     print(foo)    不报错     
  
  因为计算机在查看代码时候会进行  1 语法分析  2词法分析   第一个是语法没有错，foo没有定义，但是他调用了，语法分析时没有问题，但是执行调用使用词法分析就 
  会报错
  第二个虽然没定义foo  但是语法没有错误，词法错误，但是函数体没有调用，故不会报错

  生成器怎么用：

  特点：惰性机制

  yield 和 return部分功能很像

  • 版一

  def func( ):
        yield 1       #记录执行位置的
        yield 2
        yield 3 
  g = func()     #获取的是生成器的内存地址
  print(next(g)) #1
  print(next(g)) #2
  print(next(g)) #3   惰性机制，不next 不往下执行

  • 版二

  def func():
    yield 1
    yield 2
      yield 3
  g =func()
  g1 =func()
  g2= func()
  print(g,g1,g2)   输出三个<generator object func at 0x00000133E5DA7990>  只不过后边的地址不一样，说明创建了三个生成器

  def func():  
        yield
      print(func().__next__())    NONE   #得到是yield 返回的NONE

  def func():   
    yield [1,2,3,4,5]
        print(func().__next__(),type(func().__next__()))
    得到的是[1,2,3,4,5]  类型是List

  def func():      !!!!!这个有意思  结果是 1 NONE  <class 'function'>
    def foo():   
        print(1)  
    yield foo
  g = func().__next__()
  print(g(),type(g))

  def func():   
    yield 1,2,3,4,5   
    print(123)    
    yield 111
  g = func()
  print(next(g))
  print(next(g))
  输出结果（1，2，3，4，5）  123  111      yield惰性 next往下走

  yield from 
  
  def func():
    yield [1,2,23,54,2]    #将列表整体返回 
    yield from  [1,2,23,54,5]  #将列表中的元素逐个返回
  g = func()
  print(next(g)) [1,2,23,54,2]
  print(next(g))  1
  print(next(g))  2
  print(next(g))  23
  print(next(g))  54
  print(next(g))  5

  总结：

  在我理解就是生成器就是人造的迭代器，通过next取值，用时间换空间！

  生成器一定是一个迭代器，但是迭代器不一定是一个生成器

  迭代器和生成器的优点：

  节省内存

  迭代器和生成器的缺点

  1.不能直接使用元素
  2.不能直观查看元素的个数
  3.使用不灵活
  4.稍微消耗时间
  5.一次性的,不能逆行

  当数据量特别大的时候，一定要记得用生成器

  区分迭代器和生成器：

  lst = [1,2,3]
  print(lst.__iter__())
  
  def func():
    yield 1
  print(func())
  # 看内存地址   结果会显示iterator是迭代器  generator是生成器

  yeild

  return一般在函数中只设置一个，他的作用是终止函数，并且给函数的执行者返回值。

  yield在生成器函数中可设置多个，他并不会终止函数，next会获取对应yield生成的元素。

  • yield 能返回多个，以元组的形式储存

  • yield 能返回各种数据类型

  • yield 能写多个并且都执行

  • yield 能够记录执行位置

  • yield 后边不写内容，默认返回NONE

  • yield 都是将数据一次性返回

  • yield from 是将数据逐个返回

  可迭代对象：
  具有__iter__（）方法的就是一个可迭代对象
  迭代器：
  具有__iter__()和__next__（）方法就是一个迭代器
  生成器：
  基于函数创建的生成器，函数体中必须存在yield