python迭代器与生成器详解(python迭代器生成器)

编辑：rootadmin

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例子

老规矩，先上一个代码：

这个东西输出可以脑补一下，结果是[,,,], 而不是[, , , ]。当时纠结了半天，一直没搞懂，后来齐老师稍微指点了一下，突然想明白了--真够笨的，唉。。好了--正好趁机会稍微小结一下python里面的生成器。

迭代器(iterator)

要说生成器，必须首先说迭代器区分iterable,iterator与itertion讲到迭代器，就需要区别几个概念:iterable,iterator,itertion, 看着都差不多，其实不然。下面区分一下。

itertion: 就是迭代,一个接一个(one after another),是一个通用的概念，比如一个循环遍历某个数组。iterable: 这个是可迭代对象,属于python的名词，范围也很广，可重复迭代，满足如下其中之一的都是iterable:可以for循环: for i in iterable可以按index索引的对象，也就是定义了__getitem__方法，比如list,str;定义了__iter__方法。可以随意返回。可以调用iter(obj)的对象，并且返回一个iteratoriterator: 迭代器对象,也属于python的名词，只能迭代一次。需要满足如下的迭代器协议定义了__iter__方法，但是必须返回自身定义了next方法,在python3.x是__next__。用来返回下一个值，并且当没有数据了，抛出StopIteration可以保持当前的状态首先str和list是iterable 但不是iterator:

但是对于iterator则不一样如下, 另外iterable可以支持多次迭代，而iterator在多次next之后，再次调用就会抛异常,只可以迭代一次。

这样，由这几个例子可以解释清楚这几个概念的区别。

自定义iterator 与数据分离

说到这里，迭代器对象基本出来了。下面大致说一下，如何让自定义的类的对象成为迭代器对象，其实就是定义__iter__和next方法:

从next函数中只能向前取数据,一次取一个可以看出来，不过不能重复取数据，那这个可不可以解决呢？

我们知道iterator只能迭代一次，但是iterable对象则没有这个限制，因此我们可以把iterator从数据中分离出来，分别定义一个iterable与iterator如下：

输出就是：

1,2,,2,3可以看出来数据可以复用，因为每次都返回一个DataIterator，但是数据却可以这样使用，这种实现方式很常见，比如xrange的实现便是这种数据与迭代分离的形式，但是很节省内存，如下：

另外有个小tips，就是为什么可以使用for 迭代迭代器对象，原因就是for替我们做了next的活，以及接收StopIteration的处理。

迭代器大概就记录到这里了，下面开始一个特殊的更加优雅的迭代器: 生成器

生成器(generator)

首先需要明确的就是生成器也是iterator迭代器，因为它遵循了迭代器协议.

两种创建方式

包含yield的函数

生成器函数跟普通函数只有一点不一样，就是把 return 换成yield,其中yield是一个语法糖，内部实现了迭代器协议，同时保持状态可以挂起。如下:

首先看到while True 不必惊慌，它只会一个一个的执行～看结果可以看出一点东西:

调用gen()并没有真实执行函数，而是只是返回了一个生成器对象执行第一次a.next()时，才真正执行函数，执行到yield一个返回值，然后就会挂起，保持当前的名字空间等状态。然后等待下一次的调用,从yield的下一行继续执行。还有一种情况也会执行生成器函数，就是当检索生成器的元素时，如list(generator), 说白了就是当需要数据的时候，才会执行。

yield还有其他高级应用，后面再慢慢学习。

生成器表达式

列表生成器十分方便：如下,求以内的奇数:[i for i in range() if i % 2]

同样在python 2.4也引入了生成器表达式，而且形式非常类似，就是把[]换成了().

可以看出生成器表达式创建了一个生成器，而且生有个特点就是惰性计算, 只有在被检索时候，才会被赋值。之前有篇文章:python 默认参数问题及一个应用,最后有一个例子:

这个就是说，只有在执行m(2)的时候，生成器表达式里面的for才会开始从0循环，然后接着才是i * x,因此不存在那篇文章中的问题。

惰性计算这个特点很有用，上述就是一个应用，2gua这样说的:

性计算想像成水龙头，需要的时候打开，接完水了关掉，这时候数据流就暂停了，再需要的时候再打开水龙头，这时候数据仍是接着输出，不需要从头开始循环其实本质跟迭代器差不多,不一次性把数据都那过来，需要的时候，才拿。

回到例子

看到这里，开始的例子应该大概可以有点清晰了，核心语句就是:

在执行list(base)的时候，开始检索，然后生成器开始运算了。关键是，这个循环次数是2,也就是说，有两次生成器表达式的过程。必须牢牢把握住这一点。

生成器返回去开始运算，n = 而不是1没问题吧，这个在上面提到的文章中已经提到了，就是add(i, n)绑定的是n这个变量，而不是它当时的数值。