迭代器(Iterable)
- 简单来说，迭代器对象(my_list)可以让以下代码正常工作：
for i in my_list:
...
for i in iter(my_list):
...
for i in (v for v in my_list if v is not None):
...
- 如果对象实现了
__iter__()就可以使用迭代器。我们可以手动实现迭代协议(iterator protocol)来实现对对象的迭代操作。值得注意的是，这里的对象特指Iterator：
class Counter:
def __init__(self, low, high):
self.current = low
self.high = high
def __iter__(self):
return self
def __next__(self): # Python 2: def next(self)
if self.current > self.high:
raise StopIteration
else:
self.current += 1
return self.current - 1
if __name__ == '__main__':
c = Counter(1, 5)
for i in c:
print(i)
在看这段代码之前，让我们先来明确一个概念：
就Python中的
迭代器而言有两个含义：第一个是Iterable，第二个是Iterator。
协议规定Iterable的__iter__()方法会返回一个Iterator，Iterator的__next__()方法（Python 2里是next()）会返回下一个Iterator对象，如果迭代结束则抛出StopIteration异常。
同时，Iterator自己也是一种Iterable，所以也需要实现Iterable的接口，也就是__iter__()，而Iterator的__iter__()只需要返回自己就行了。
明确之后，我们来看看上述代码发生了什么。首先for语句判断对象c是一个Iterable（因为实现了__iter__()）于是调用它的__iter__()方法返回了一个Iterator对象，接着for语句继续会调用它的__next__()方法（因为此时起作用的是Iterator对象）返回下一个Iterator，以此往复直到抛出StopIteration异常。
- 但是python的
for方法对未实现迭代协议的对象也进行了兼容，比如我们熟悉的：for key in {"a": 1, "b": 2}: ...
这是因为对于实现了__getitem__的对象for方法会改用以下标迭代的方式:
class Counter:
def __init__(self, low, high):
self.low = low
self.high = high
def __len__(self):
return self.high - self.low
def __getitem__(self, key):
index = self.low + key
if self.low <= index <= self.low + len(self):
return index
else:
raise IndexError
if __name__ == '__main__':
c = Counter(1, 5)
for i in c:
print(i)
这一点与Iterator本身无关，但是却属于Iterable的范畴。
我们熟悉的Python的内建对象dict和list都是可迭代的(Iterable)，但是它们满足的是序列协议(sequence protocol)故可迭代。
实际上：
iterable： 实现了
__iter__()或__getitem__()方法的对象。
iterator: 实现了 iterator protocol（即方法：__next__()和__iter__()）的iterable对象。
sequence：实现了 sequence protocol（即方法:__getitem__()和__len__()），并能使用整数索引访问元素的iterable对象。
这一点可以参考 PEP 234
同时，附一张图说明它们之间关系：
Iterables
生成器(Generators)
-
首先
Generators也是一个Iterator对象，内部也实现了__iter__()和__next__()方法，我们可以使用以下方法使用生成器：- 在函数中使用
yield：
def count_generator(): i = 0 while True: i += 1 yield i if __name__ == '__main__': a = count_generator() print(a) # <generator object count_generator at 0x7f2474adda40> print(next(a)) # 1 print(next(a)) # 2 print(next(a)) # 3- 生成器表达式
a = (i for i in range(1, 10)) print(a) # <generator object <genexpr> at 0x01291720> print(next(a)) # 1 print(next(a)) # 2 print(next(a)) # 3 - 在函数中使用
-
与
Iterator有所区别的是，Generators迭代的本质就是通过next()或__next__()方法来调用send()方法(可以参考PEP 342)。我们可以用以下方式实现类似Iterable的迭代:
c = (i for i in range(1, 10))
for i in range(1, 10):
print(c.send(None))
- 所以既然我们可以使用
send()方法来控制生成器的输出，当然我们也可以实现从外部对生成器输出的控制，来看一看下面这段没什么用的代码：
def generater_list(i=1):
while i < 10:
value = (yield i)
if value:
i += value
else:
i += 1
if __name__ == '__main__':
g = generater_list()
print(next(g)) # 1
print(next(g)) # 2
g.send(4)
print(next(g)) # 7
print(next(g)) # 8
在上述代码中，send()方法，通过yield给value赋值并将函数挂起。当使用next()时，生成器函数的返回值就相应的发生了改变。
如果需要直接调用 send()，第一次请务必 send(None) 只有这样，一个 Generator 才算是真正被激活了。我们才能进行下一步操作。
-
为什么要使用生成器：
- 对内存友好
也许当处理处理上GB的文件时，将它全部读入内存不会再是一个明智的选择，我们可以把它放到
生成器函数中：def file_reader(file_path): with open(file_path, "rt") as f: for line in f: yield line- 实现协程
生成器的特性十分适合完成一些调度作业，比如说下面这个例子:
from collections import deque def count_down(n): while n > 0: print('T-minus', n) yield n -= 1 print('Blastoff!') def count_up(n): x = 0 while x < n: print('Counting up', x) yield x += 1 class TaskScheduler: def __init__(self): self._task_queue = deque() def new_task(self, task): self._task_queue.append(task) def run(self): while self._task_queue: task = self._task_queue.popleft() try: # Run until the next yield statement next(task) self._task_queue.append(task) except StopIteration: # Generator is no longer executing pass if __name__ == '__main__': sched = TaskScheduler() sched.new_task(count_down(10)) sched.new_task(count_down(5)) sched.new_task(count_up(15)) sched.run()
我们运行一下这段代码，可以发现TaskScheduler类在一个循环中运行生成器集合——每个都运行到碰到yield语句为止，然后马上运行我们定义好的两个函数中的另一个。
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