迭代器

迭代器協(xié)議：

對(duì)象需要提供next()方法，它要么返回迭代中的下一項(xiàng)，要么就引起一個(gè)StopIteration異常，以終止迭代。

可迭代對(duì)象：

實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議對(duì)象。list、tuple、dict都是Iterable（可迭代對(duì)象），但不是iteration（迭代器對(duì)象）。但可以使用內(nèi)建函數(shù)iter()，把這些都變成iteration（迭代器對(duì)象）。

為什么在python中，文件還可以使用for循環(huán)進(jìn)行遍歷呢？這是因?yàn)椋趐ython中，文件對(duì)象實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議，for循環(huán)并不知道它遍歷的是一個(gè)文件對(duì)象，它只管使用迭代器協(xié)議訪問(wèn)對(duì)象即可。正是由于python的文件對(duì)象實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議，我們才得以使用如此方便的方式訪問(wèn)文件，如下所示：

>>>hasattr(open(__file__),'__iter__')

True

為什么list、dict、str等數(shù)據(jù)類型不是Iterator？

1.Python的Iterator對(duì)象表示的是一個(gè)數(shù)據(jù)流，雖然這個(gè)數(shù)據(jù)流看做是一個(gè)有序序列，但是元素的獲得只能通過(guò)next()，因?yàn)镮terator的計(jì)算是惰性的，只有在需要返回下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)它才會(huì)計(jì)算。

2.而list、dict、str等數(shù)據(jù)類型，提供了對(duì)元素更加方便的操作，可以直接獲取元素，提前知道序列的長(zhǎng)度。

3.但是，iterator也有好處，它可以表示一個(gè)無(wú)限大的數(shù)據(jù)流，例如全體自然數(shù)。而使用list是永遠(yuǎn)不可能存儲(chǔ)全體自然數(shù)的。

生成器

1.兩種產(chǎn)生方式：

①生成器函數(shù)：

常規(guī)函數(shù)定義，但是，使用yield語(yǔ)句而不是return語(yǔ)句返回結(jié)果。yield語(yǔ)句一次返回一個(gè)結(jié)果，在每個(gè)結(jié)果中間，掛起函數(shù)的狀態(tài)，以便下次從它離開(kāi)的地方繼續(xù)執(zhí)行

defhello():

? ? ?for i in ?range(3):

? ? ? ? ? yield i*i

for i ?in ?hello():

? ? print ?i

注意：在函數(shù)hello被調(diào)用的時(shí)候，返回的是生成器；只有在第一次next()的時(shí)候才會(huì)從頭執(zhí)行函數(shù)直到碰到y(tǒng)ield，之后繼續(xù)從上次yield這一句之后繼續(xù)執(zhí)行，直到不滿足條件，沒(méi)有值可以獲得。

②生成器表達(dá)式：

類似于列表推導(dǎo)，只不過(guò)是把一對(duì)大括號(hào)[]變換為一對(duì)小括號(hào)()。但是，生成器表達(dá)式是按需產(chǎn)生一個(gè)生成器結(jié)果對(duì)象，要想拿到每一個(gè)元素，就需要循環(huán)遍歷。

>>>gen = (i*i for i in range(3))

2.好處

①延遲操作。也就是在需要的時(shí)候才產(chǎn)生結(jié)果，不是立即產(chǎn)生結(jié)果。

例如：

print sum( [ i for i in range(10000000000) ?])

print sum( i ? for i in range(10000000000) ? )

第一種方式很容易出現(xiàn)電腦卡死，因?yàn)闀?huì)一次性將list中的內(nèi)容加載到內(nèi)存中

②簡(jiǎn)化代碼，提高代碼可讀性

def ?hello(text):

? ? ? ?result = []

? ? ? ?if ? ?text:

? ? ? ? ? ? ? result.append(0)

? ? ? ?for ?index,letter in enumerate(text,1):

? ? ? ? ? ? ? if ?letter ==' ':

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? result.append(index)

? ? ? ?return ? result

def ?hello(text):

? ? ? ? if ? ?text:

? ? ? ? ? ? ? ?yield0

? ? ? ? for ?index,letter ? ?in ?enumerate(text,1):

? ? ? ? ? ? ? if ? ?letter ==' ':

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? yield index

注意：不使用生成器的時(shí)候，對(duì)于每次結(jié)果，我們首先看到的是result.append(index)，其次，才是index。也就是說(shuō)，我們每次看到的是一個(gè)列表的append操作，只是append的是我們想要的結(jié)果。使用生成器的時(shí)候，直接yield index，少了列表append操作的干擾，我們一眼就能夠看出，代碼是要返回index。

3.注意事項(xiàng)

生成器只能遍歷一次，第二次遍歷的時(shí)候返回空

4.深入理解

①與函數(shù)比較：生成器函數(shù)和常規(guī)函數(shù)幾乎是一樣的。它們都是使用def語(yǔ)句進(jìn)行定義，差別在于，生成器使用yield語(yǔ)句返回一個(gè)值，而常規(guī)函數(shù)使用return語(yǔ)句返回一個(gè)值。

②與迭代器關(guān)系：會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)迭代器協(xié)議，以便應(yīng)用到迭代背景中（如for循環(huán)，sum函數(shù)）。由于生成器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議，所以，我們可以調(diào)用它的next方法，并且，在沒(méi)有值可以返回的時(shí)候，生成器自動(dòng)產(chǎn)生StopIteration異常。生成器是一種迭代器

③掛起狀態(tài)：生成器使用yield語(yǔ)句返回一個(gè)值。yield語(yǔ)句掛起該生成器函數(shù)的狀態(tài)，保留足夠的信息，以便之后從它離開(kāi)的地方繼續(xù)執(zhí)行

5.應(yīng)用場(chǎng)景：

1.你不需要重復(fù)讀這些值

2.你可能有海量的子節(jié)點(diǎn)，但是不希望將所有節(jié)點(diǎn)放入內(nèi)存