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可迭代对象
迭代是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问,直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。我们已经知道可以对list、tuple、str等类型的数据使用for…in…的循环语法从其中依次拿到数据进行使用,我们把这样的过程称为遍历,也叫迭代。
1、如何判断一个对象是否可以迭代
可以使用 isinstance() 判断一个对象是否是 Iterable 对象:
from collections.abc import Iterable
print(isinstance([1,2,3],Iterable))
输出:
True
2、可迭代对象的本质
我们分析对可迭代对象进行迭代使用的过程,发现每迭代一次(即在for…in…中每循环一次)都会返回对象中的下一条数据,一直向后读取数据直到迭代了所有数据后结束。那么,在这个过程中就应该有一个“人”去记录每次访问到了第几条数据,以便每次迭代都可以返回下一条数据。我们把这个能帮助我们进行数据迭代的“人”称为迭代器(Iterator)。
可迭代对象的本质就是可以向我们提供一个这样的中间“人”即迭代器帮助我们对其进行迭代遍历使用。
可迭代对象通过__iter__方法向我们提供一个迭代器,我们在迭代一个可迭代对象的时候,实际上就是先获取该对象提供的一个迭代器,然后通过这个迭代器来依次获取对象中的每一个数据。
那么也就是说,一个具备了__iter__方法的对象,就是一个可迭代对象。
3、iter()函数与next()函数
list、tuple等都是可迭代对象,我们可以通过iter()函数获取这些可迭代对象的迭代器。然后我们可以对获取到的迭代器不断使用next()函数来获取下一条数据。iter()函数实际上就是调用了可迭代对象的__iter__方法。
4、迭代器Iterator
通过上面的分析,我们已经知道,迭代器是用来帮助我们记录每次迭代访问到的位置,当我们对迭代器使用next()函数的时候,迭代器会向我们返回它所记录位置的下一个位置的数据。实际上,在使用next()函数的时候,调用的就是迭代器对象的__next__方法(Python3中是对象的__next__方法,Python2中是对象的next()方法)。所以,我们要想构造一个迭代器,就要实现它的__next__方法。但这还不够,python要求迭代器本身也是可迭代的,所以我们还要为迭代器实现__iter__方法,而__iter__方法要返回一个迭代器,迭代器自身正是一个迭代器,所以迭代器的__iter__方法返回自身即可。
一个实现了__iter__方法和__next__方法的对象,就是迭代器。
5、for…in…循环的本质
for item in Iterable 循环的本质就是先通过iter()函数获取可迭代对象Iterable的迭代器,然后对获取到的迭代器不断调用__next__方法来获取下一个值并将其赋值给item,当遇到StopIteration的异常后循环结束。
实例:
from collections.abc import Iterable
import time
class DiyA:
def __init__(self):
self.names = []
self.start_num = 0
def add_name(self,name):
self.names.append(name)
def __iter__(self):
return self
def __next__(self): # next()
if self.start_num < len(self.names):
a = self.names[self.start_num]
self.start_num+=1
return a
else:
raise StopIteration
man1 = DiyA()
man1.add_name('赵一')
man1.add_name('钱二')
man1.add_name('3333')
for i in man1:
time.sleep(1)
print(i)
输出:
赵一 钱二 3333
生成器(generator)
生成器是一类特殊的迭代器。
range(1000)
list1=[1,2,3...,1000]
都可以生成1到1000的数据的一个列表。
迭代器range(1000)保存着的是生成着1000个数据的代码。
list1保存的是实实在在的1000个数据。迭代器占用更少的资源。
1、创建生成器
(1)第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的 [ ] 改成 ( ) (2)我们将原本在迭代器next方法中实现的基本逻辑放到一个函数中来实现,但是将每次迭代返回数值的return换成了yield,此时新定义的函数便不再是函数,而是一个生成器了。简单来说:只要在函数中有yield关键字的 就称为生成器。
生成器的表现形式
- 是一个函数,内部保存着生成数据的代码。
- 内部必须存在关键字 yield。
def fei_bo(n):
""" 生成器完成斐波拉契数列"""
a,b = 0,1
start_num = 0
while start_num < n:
# print(a,end=',')
# return a # return 会终止函数的执行
yield a
a,b = b,a+b
start_num += 1
def main():
data= fei_bo(5) # 因为函数里面有yield,结果是一个生成器对象,可以用for循环取值
# 由原来的调用函数,变成了创建一个生成器对象
print(data)
for i in data:
print(i, end=',')
if __name__ == '__main__':
main()
输出:
<generator object fei_bo at 0x000002373E6A8A48>0,1,1,2,3,
生成器模板
函数在类里面:方法。
函数在类外面:函数。
函数在类外面+yield:生成器模板。
def fei_bo(n): # 生成器模板
""" 生成器完成斐波拉契数列"""
a, b = 0, 1
start_num = 0
while start_num < n:
# print(a,end=',')
# return a # return 会终止函数的执行
yield a # 0, yield 执行一次将一个数据抛出去之后,暂停的作用
# 因为下面的代码调用时在for循环内部
# 暂停之后,再一次从暂停处执行代码,这是yield的特殊之处
a, b = b, a + b
start_num += 1
# 类似 类的地位
data = fei_bo(5) # 调用函数>>创建生成器对象
# for i in data: # next()
# print(i, end=',')
f1 = next(data)
print(f1)
f2 = next(data)
print(f2)
输出:
0 1
return可以存在生成器模板中吗?
def fei_bo(n): # 生成器模板
""" 生成器完成斐波拉契数列"""
a, b = 0, 1
start_num = 0
while start_num < n:
yield a
a, b = b, a + b
start_num += 1
return '这是return的数据' # 相当于具体的异常描述信息一样的格式
data = fei_bo(20) # 生成器
while True:
try:
f1 = next(data)
print(f1,end=',')
except Exception as e:
print()
print(e)
break
输出:
0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,1597,2584,4181, 这是return的数据
send()
我们除了可以使用next()函数来唤醒生成器继续执行外,还可以使用send()函数来唤醒执行。使用send()函数的一个好处是可以在唤醒的同时向断点处传入一个附加数据。第一次启动生成器模板,不要使用send()。
def fei_bo(n): # 生成器模板
""" 生成器完成斐波拉契数列"""
a, b = 0, 1
start_num = 0
while start_num < n:
name = yield a # 进行了暂停 #name可以接收到send传过来的数据
print(name)
a, b = b, a + b
start_num += 1
data = fei_bo(20) # 生成器
# 特殊的迭代器,for循环来取值,next()取值,同时有着启动生成器的作用
# send()函数:可以往生成去内部传参数
f1 = next(data) # 启动生成器
print(f1)
f2 = data.send('这是send传入的数据') #s数据传入生成器模板怎么拿到
print(f2)
输出:
0 这是send传入的数据 1
总结生成器迭代器
迭代器:内部拥有__iter__和__next__方法的类,我们在__iter__方法里面return迭代器本身,在__next__方法里面保存生成数据的代码。占用极小的内存空间,就可以返回大量的数据,range(100000)
for循环 1.判断是否是一个可迭代对象,只要里面拥有了__iter__方法,那么就是可迭代带对象。2.它会调用iter()自动执行__iter__方法,并且得到的需要是一个迭代器对象。3.调用next()自动执行__next__方法,保存的就是生成数据的代码。
生成器:函数 + yield >>> 生成器模板创建对象。特殊的迭代器 yield 只调用一次生成器的话,代码会在yield处暂停。
send():第一次启动生成器模板,不要使用send()。
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