python迭代器、生成器、yield理解
简介
yield关键字是python的一种高阶用法,使用yield的函数会返回一个生成器对象,生成器又是一个迭代器,与迭代器相类似的则是可迭代对象,下面首先介绍一下迭代器吧。
迭代器
在python中规定,当一个对象里面实现了__iter__、__next__的这两个魔法函数时,则此对象为迭代器。对于迭代器来说,__iter__返回迭代器自身,__next__返回容器中的下一个值,如果容器中没有更多元素了,则抛出StopIteration异常。
class iter_test(object):
def __init__(self, num):
self.digit = -1
self.num = num
# 返回对象本身
def __iter__(self):
return self
# 返回迭代器的下一个对象
def __next__(self):
# 返回下一个对象
if self.digit < self.num - 1:
self.digit += 1
return self.digit
else:
# 当不存在下一个元素时抛出 迭代异常
raise StopIteration
t = iter_test(10)
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
print(next(t))
可迭代对象
实现了__inter__方法并返回迭代器对象(iter,next)的对象就叫做可迭代对象,例如字符串、列表、字典、集合、元组,可迭代对象可以被for循环。
生成器
它不需要再像上面的类一样写__iter__()和__next__()方法了,只需要一个yiled关键字。 生成器一定是迭代器(反之不成立),因此任何生成器也是以一种懒加载的模式生成值。
yield关键字
在调用生成器函数的过程中,每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息(保留局部变量),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,直到生成器被全部遍历完。
例:斐波那契序列
普通写法
def fib(count):
m = 1
n = 1
a = 0
ret = []
while a < count:
ret.append(n)
n, m = m, m+n
a += 1
return ret
for item in fib(6):
print(item)
yield关键字写法,与普通写法类似,只是将列表存储换成了yield,但是会大大减少内存消耗,并且可以使用next进行逐个的结果输出,当实例化对象时,只是创建了一个生成器,只有当进行迭代遍历时才会生成对应对象
def fib2(count):
m = 1
n = 1
a = 0
while a < count:
yield n
n, m = m, m+n
a += 1
fib2 = fib2(6)
print(next(fib2))
print(next(fib2))
print(next(fib2))
print(next(fib2))
yield关键字与return类似,都是执行结果返回,但是return一般为处理完成后返回全部结果,而yield则是在处理过程中暂停当前的运行状态并返回一个结果,且在下次执行时接着上次的执行结果继续执行,内存消耗相对少。
与yield的next函数相关的还有一个send函数
send函数
与next函数功能类似,但send函数可以修改yield 的返回值
def fib3(count):
m = 1
n = 1
a = 0
while a < count:
y_ret = yield n
print(f'y_ret:{y_ret}')
n, m = m, m+n
a += 1
fib3 = fib3(6)
print(fib3.send(None))
print(fib3.send(2))
print(fib3.send(3))
print(next(fib3))
print(next(fib3))
print(next(fib3))
需要注意的是send在获取第一个值时必须传None,send是对上次暂停执行的yield进行赋值,因此,在第一个没到yield时无法传值
yield使用场景
一般而言,对于数据处理时,我们都会存储在一个序列中,但这回消耗较大的内存,yield可以优化这种问题。
yield适用于那种按照特定格式或者逻辑处理的数据,注意返回的是生成器,需要遍历或者next获取元素
- 数据的集合
- 简化代码结构
以上两点都几乎都是基于for循环
yield from
python3.3出现,适用于生成器的嵌套,
yield from 后面需要加的是可迭代对象,它可以是普通的可迭代对象,也可以是迭代器,甚至是生成器。
参考
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