2.4 生成器和迭代器

2.4.1 生成式和生成器

列表生成式是Python受欢迎的语法之一, 通过一条简单的语句就可以对一组元素进行过滤, 以及对得到的元素进行转换处理, 实例如下

生成式

通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器(Generator)。

生成器是一次生成一个值的特殊类型函数。可以将其视为可恢复函数。调用该函数将返回一个可用于生成连续 x 值的生成器【Generator】,简单的说就是在函数的执行过程中,yield语句会把你需要的值返回给调用生成器的地方,然后退出函数,下一次调用生成器函数的时候又从上次中断的地方开始执行,而生成器内的所有变量参数都会被保存下来供下一次使用。
要创建一个generator,有很多种方法。第一种方法是把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator, 示例如下:

生成器创建

定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个生成器, 示例如下:

常规函数
生成器

结果和上面的结果是一样的,但是有什么不同呢,简而言之,包含yield语句的函数会被特地编译成生成器。当函数被调用时,他们返回一个生成器对象,这个对象支持迭代器接口。每当遇到yield关键字的时候,你可以理解成函数的return语句,yield后面的值,就是返回的值。但n是不像一般的函数在return后退出,生成器函数在生成值后会自动挂起并暂停他们的执行和状态,他的本地变量将保存状态信息,这些信息在函数恢复时将再度有效,下次从yield下面的部分开始执行。

二者的区别很明显:
一个直接返回了表达式的结果列表, 而另一个是一个对象,该对象包含了对表达式结果的计算引用, 通过循环可以直接输出
生成器不会一次性列出所有的数据,当你用到的时候,在列出来,更加节约内存的使用率。

2.4.2 迭代器

凡是可作用于for循环的对象都是Iterable(可迭代对象)类型;

凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator(迭代器)类型,它们表示一个惰性计算的序列;

推荐阅读更多精彩内容