Python 可迭代对象，迭代器和生成器

凭脑海中的印象回忆这三个概念：

可迭代对象

凡是实现了可迭代协议 __iter__的对象都是可迭代对象（通常是序列型的对象），实现了__iter__协议的方法都可以通过for ... in ...语句进行遍历。

但是是否一定要实现__iter__才能用迭代呢？
并不是，因为python太智能了。。。如果对一个类实现了一个__getitem__方法，python会在for遍历的时候查找有没有__iter__，没有的话会尝试通过__getitem__不断传入0开始的整数来支持for遍历。一个对象如果看起来稍微像个序列，python会尽量尝试帮它实现序列的功能。

可迭代对象在for遍历时隐式调用了特殊方法__iter__，拿到该方法的返回值——一个迭代器，接着不断next()拿到序列中的下一个值，直到迭代器抛出了最后一个元素后，再next()将抛出StopIteration异常，for语句捕获这个异常，判定遍历结束。

所以可迭代对象的实现背后是有迭代器支持的，只不过我们看不到。

迭代器

迭代器是一个惰性序列，迭代器最初并不知道它包含的元素的值，也不关心元素的数目，每调用next()时才会即时计算下一个可用的元素并返回，这使得迭代器是一种更节约空间的高效序列，同时也意味着可以实现包含无限元素的序列。可以使用list()方法强制计算出迭代器的所有值。如果迭代完所有元素，这个迭代器就废了，要想重头开始只能构建新的迭代器。

实现了迭代器协议：__iter__和__next__的对象都是迭代器。

说明所有的迭代器必然也是一个可迭代对象。它的__iter__方法返回它本身即可，它的__next__会在next()这个迭代器的时候被隐式调用，返回迭代器中的下一个值。

怎么获得一个迭代器：
最原始的方法，手写一个自定义类，实现迭代器协议即可。
另一种方法是通过iter()函数传入一个可迭代对象，返回一个迭代器。
但是这两种方法其实都不常用。。。更符合python习惯的是使用生成器。

生成器

生成器实际上也是一种迭代器。它让我们不用很蠢地去手写一个迭代器类，而是通过方便的生成器函数和生成器表达式获得一个迭代器。生成器表达式适合用于逻辑简单的生成器，使用生成器函数可以构造复杂的生成器。

生成器函数是怎么不断“生成”值的？

只要包含了yield的函数就是生成器函数，生成器函数的定义体内一般会有循环，不断yield抛出多个值（当然也可以只有一个yield）。用于“生成”的生成器函数一般只在 yield 右侧有值：yield x。而没有必要写成 y = yield x用y保存yield的返回值，一般这种写法更偏向于协程功能。

只是调用生成器函数并不会执行函数体中的代码，然后返回了一个生成器 gen（注意：返回的不是生成器函数的return value），调用方接下来可以通过next(gen)或gen.send(x)来驱动这个gen，不过现在send的作用还没有体现出来，send方法更大的作用是实现协程功能时让协程与调用方“互动”。

当调用方第一次调用next(gen)时，生成器函数中的代码会从头开始执行，执行完第一个yield语句的右侧，把yield expression 语句expression的值抛出next()的返回值，然后保持挂起。

直到调用方调用下一个next()，生成器函数中的代码会从上次挂起的地方继续执行到下一个yield的右侧，抛出一个值接着再次挂起。

最后一个yield语句抛出值后，再调用next()会跑完生成器函数中的所有代码——将抛出StopIteration异常。
生成器函数的return value保存在StopIteration异常对象中，可以try…expect捕获异常拿到return value。

以前看过一道面试题问迭代器和生成器的区别，这题真的不明白想问什么，生成器明明就是一种迭代器。大部分时间这两个概念可以说是通用的，这类问题简直沙雕，不知所云。

硬要说的话：
1.生成器实现逻辑更清晰，简单，通过生成器函数或生成器表达式，python自动替你实现迭代器协议的两个特殊方法，比如用生成器替换__iter__所需要的迭代器是一个方便的选择。
2.利用生成器函数，生成器可以加入和“产出”没有关系的额外功能，比如用于实现协程功能。
3.迭代器偏向于为集合服务，从序列中抛出元素；而生成器用于“凭空”生成元素。

标准库中一些好用的生成器：

itertools包中的
1.cycle(iterable)——循环产出。
2.filter(predicate, iterable)——过滤
3.chain(iter1,iter2,...)——首尾相连
内置的
1.enumrate(iterablre, start)——包装成tuple——(index, item)不断产出。
2.map函数——映射
3.zip函数——拉链（两个链条不一样长时还有zip_longest可以选择）