測開之資料型別· 第4篇《迭代器、生成器》

清菡發表於2020-12-19
資料型別

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作者：清菡
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目錄

  • 一、迭代器
    • 1.迭代協議
    • 2.什麼是迭代器呢？
    • 3.可迭代物件
    • 4.這個是可迭代物件和迭代器的區別
  • 二、生成器
    • 1.什麼是迭代操作？
    • 2.生成器和迭代器有什麼不同呢？
    • 3.生成器比迭代器多了 3 種方法
    • 4.為什麼生成器有的方法，迭代器沒有？
    • 5.資料傳送到生成器，在哪個地方呢？
  • 三、系列推薦

一、迭代器

1.迭代協議

一種是包含iter方法的，另一種是包含getitem方法的（比如str物件就沒有iter方法，但是一樣能夠迭代），只要物件中包含了這兩種方法的任意一種，那麼這個物件就可以進行迭代操作，也就是實現了迭代協議。

2.什麼是迭代器呢？

生成器是迭代器的一種。迭代器的範圍比生成器更廣。只要可以通過next()，從裡面一個一個往外面取值，都被稱為迭代器。

關於要建立一個迭代器物件，那麼內部要實現一個迭代器的協議。

2.1 迭代器協議

  • 實現了迭代器協議的物件（實現方式：物件內部定義了一個iter()方法）。
  • 物件實現了__next__方法。
  • __next__方法返回了某個數值（當然一般情況下，我們需要的是返回這個物件的特定的數字，並且按照一定的順序進行依次返回）。
  • __next__方法需要在值取完的時候，丟擲stopiteration的錯誤資訊。

3.可迭代物件

有個東西需要區分，一個是迭代器，一個是可迭代物件。

只要內部實現了迭代協議的就是一個可迭代物件（可迭代物件可以進行相關的迭代操作，比如for迴圈，map函式等）。

可以用 for 迴圈進行遍歷的，那麼都是可迭代物件。可迭代物件不一定是迭代器，迭代器是在可迭代基礎上，它內部要首先定義一個__next_方法。

迭代器內部實現了一個__next_方法，實現了這個方法之後，通過__next_這個函式才可以對這個迭代器進行一個取值。

還有個iter()方法，這個方法可將可迭代物件轉換成一個迭代器。

yield和return是 2 個東西。yield只是暫停那個生成器函式。yield可以從生成器裡面生成一個內容。

列表可以進行 for 迴圈，可以進行 for 迴圈遍歷，它就是個可迭代物件。 列表是可以通過 for 迴圈遍歷的，但是它不是迭代器。

迭代器是可以通過next()進行取值的。

生成器也是迭代器，生成器是可以通過next()去取值。那麼，生成器它是迭代器的一種，是屬於迭代器的。

你看，報錯了：

# 列表
# 可迭代物件：可以for迴圈遍歷的都是可迭代物件
li = [1,2,3,4]
next(li)
print(next(li))

提示：列表它不是一個迭代器。

不是個迭代器，不能通過這個去取值。要把一個可迭代物件轉換成一個迭代器的話，通過iter()這個函式把可迭代物件放進去，它能夠返回一個迭代器。

你看，這樣就能獲取到了：

# 列表
# 可迭代物件：可以for迴圈遍歷的都是可迭代物件
li = [1,2,3,4]
li1 = iter(li)
print(next(li1))
print(next(li1))

通過iter()這個函式，來處理某個物件，它實際上相當於觸發這個物件內部的一個__iter__這個方法。

我們們看看list()的原始碼：

通過iter()這個函式把物件li傳進去的時候，它會觸發li這個物件對應的__iter_這個方法。

如果通過next()去取值，把li1這個物件傳進去的時候，實際上是觸發這個物件的__next__方法。

它的類裡面只有這個__iter__方法。

迭代器可以通過__next__取值。迭代器內部實現了__next__方法。

迭代器內部實現了 __iter__方法之外，還實現了__next__ 方法。

4.這個是可迭代物件和迭代器的區別

二、生成器

生成器是迭代器的一種。

迭代器是在可迭代物件的基礎上實現了__iter_方法。迭代器和生成器都可以支援迭代操作。

1.什麼是迭代操作？

for 迴圈。

2.生成器和迭代器有什麼不同呢？

生成器是迭代器的一種。 剛才用起來的時候好像沒有什麼區別，列印下這個型別看看。

可以看到，它返回的是個列表迭代器物件：

這個是生成器物件：

li1 = iter(li)這個是可迭代物件。然後通過iter()轉換成一個迭代器。

3.生成器比迭代器多了 3 種方法

send()方法 傳送資料
close() 方法 關閉生成器
throw() 方法 使用的 throw 指令丟擲錯誤

生成器是有send這個方法的，迭代器是沒有的。

例如，前面有個生成器叫做tu：

# () 生成器表示式
tu = (i for i in range(1000))#生成器物件
print(tu)

tu可以呼叫send()這個方法，可以與生成器進行互動，可將資料傳輸到生成器裡面。

4.為什麼生成器有的方法，迭代器沒有？

舉個例子：

生成器是迭代器的一種。

例如定義了一個父類，再有個子類，父類建立出一個物件，子類建立出一個物件。子類有自己的方法。父類建立的出來的物件裡面，肯定沒有子類物件裡面的方法。 子類裡面有的方法，父類裡面沒有。

迭代器就是“父類”。生成器就是“子類”。

def gen():
    for i  in range(1,5):
        yield i

gen()

生成器執行的時候，呼叫函式gen()，呼叫這個函式的時候，這個函式裡面的程式碼不會直接執行。

程式碼修改成這樣：

def gen():
    for i  in range(1,5):
        yield i

g = gen()
print(g)

只有通過next()方法往生成器裡面取值的時候，它才會從程式碼上面往下面執行。

這個send()方法可將資料傳到生成器裡面。使用next()，從生成器裡面獲取出一個值。如果使用send()方法，它也能夠獲取出來一條資料。

def gen():
    for i  in range(1,5):
        se = yield i
        print(se)

g = gen()
print(next(g))
print(g.send(100))

send()方法可以往生成器裡面傳入一個值。

通過send()方法生成資料的時候，它也可以往裡面傳送一個 100 的值。

5.資料傳送到生成器，在哪個地方呢？

如果通過next()去取值的話，這個yield完畢後是沒有返回內容的。

程式碼詳解：

第一輪： 迴圈進來，通過next()去取值生成了一個 1：

def gen():
    for i  in range(1,5):
        se = yield i
        print(se)

g = gen()
print(next(g))

第二輪： 通過print(g.send(100))去傳送值，然後列印：

def gen():
    for i  in range(1,5):
        se = yield i
        print('se的值：',se)

g = gen()
print(next(g))
print(g.send(100))

在第一輪結束之後，在yield這裡，yield完畢就停止了。在第一輪yield完之後，第二輪通過send()傳值進去，傳到se那裡，列印出來 100。

然後再往上返回一個資料，又暫停，返回第二條資料就是個 2。

第三輪： 通過next()再去生成一條元素，又觸發了yield i這個地方，這裡釋放了，往後面走，往後面走的話，但是沒有放資料進來，這個時候se是空的，列印出來的se是空的。

然後再往上，生成一條元素到 3，然後又停在yield i這個地方了，生成完元素，把這個值返回出去。

def gen():
    for i  in range(1,5):
        se = yield i
        print('se的值：',se)

g = gen()
print(next(g))
print(g.send(100))
print(next(g))

再次next()或者send()來觸發它的時候，它會這樣走：

注意： yield接收不是存在i中，這個yield返回出來的i是遍歷出來的內容。

send()發進去的，是yield i這裡執行完畢之後，當下一個send()觸發的時候，它把這個值傳送到yield i這裡執行完畢之後的一個結果。

yield i這裡把這個i返回出去，就停在這裡不動了。send()傳送個資料進去，那麼資料就傳送到個yield i這地方。

相當於yield i這個地方返回的一個結果，也就是send()發進去的內容，如果send()不發進去內容，返回出來是個空的。

溫馨提示：生成器<迭代器<可迭代物件

三、系列推薦

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