生成器和生成式

1.生成器

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）。

• 延迟计算、惰性求值
• 节省内存，高效
• 缺点：无法随机存取

生成器（Generator） 生成器会产生一个对象，而不是一个列表

1.1yield表达式

#通过函数和yield关键字生成
#使用了 yield 的函数被称为生成器（generator）
#yield语句一次返回一个结果，在每个结果中间，挂起函数的状态，以便下次从它离开的地方继续执行
 def test(n):
    for i in range(1,n + 1):
       yield i
       #print(i)
 #得到生成器
 result = test(10)
 print(result)
 #可以使用next函数获取下一个值
print(next(result))  
 
 #生成器只能遍历一次, 所以下面不会有任何输出
 for x in result:
      print(x)
      
#可以这样遍历
for x in test(10):
     print(x)

1.2生成器表达式

生成器【Generator】生成器会产生一个可迭代对象，而不是一个列表。生成器表达式很类似列表生成式：
（表达式 for var in 可迭代对象）

#将列表生成式中的[]替换成()
ge = (x for x in range(1,6))
print(ge,type(ge))

#生成器需要通过next()方法获取数据，调用一次则返回一个数据
print(next(ge))
print(next(ge))
print(next(ge))
print(next(ge))
print(next(ge))

#注意：如果通过next函数获取生成器中的数据，当数据取完之后，
#将不能再调用next函数，否则出现StopIteration
#print(next(ge))  #StopIteration

#生成器主要通过for-in的方式进行遍历
for x in ge:
    print(x,end=' ')

2.迭代器

2.1 迭代对象

可以直接作用于for-in循环的数据类型都被称为可迭代对象(Iterable)，可以使用isinstance()判断一个对象是否是可迭代对象，可以直接作用于for-in循环的数据类型：

• 数据结构：list、set、tuple、dict、string
• generator【生成器】【（），函数结合yield】

#引入 from collection  import Iterable
from collections import Iterable
print(isinstance("",Iterable))#True
print(isinstance({},Iterable))#True
print(isinstance((),Iterable))#True
print(isinstance(1,Iterable))#False

2.2 迭代器

迭代器不但可以作用于for-in循环，还可以使用next()函数将其中的元素获取出来，当获取完最后一个元素之后，当再次调用next方法，则会出现StopIteration错误，表示无法继续返回一个值。可以使用isinstance()判断一个对象是否是迭代器。迭代器的类型是Iterator

from collections import  Iterator,Iterable
print(isinstance([],Iterator))  #False
print(isinstance((),Iterator))  #False
print(isinstance({},Iterator))  #False
print(isinstance("",Iterator))  #False
print(isinstance((x for x in range(0,6)),Iterator))  #True 生成器是迭代器
print(isinstance((x for x in range(0,6)),Iterable)) #True 生成器也是迭代对象

结论：list、set、tuple、dict、string是可迭代对象，但是，不是迭代器，只有生成器才是迭代器

2.3 将迭代对象转换为迭代器

迭代器一定是可迭代对象，但是，可迭代对象不一定是迭代器
iter():将可迭代对象转化为迭代器【主要针对list、set、tuple、dict、string】

print(isinstance(iter([]),Iterator)) #True
print(isinstance(iter(()),Iterator)) #True
print(isinstance(iter({}),Iterator)) #True
print(isinstance(iter(""),Iterator)) #True

l2 = iter(l1)  #将列表转换为迭代器
print(next(l2))  #使用next获取迭代器中的元素

while True:
    try:
        print(next(l2))  #可能出问题的代码放到try块中
    except StopIteration: #捕获异常
        break  #终止循环