python语法31[iterator和generator+yield]

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本文深入探讨Python中的迭代器(iterator)与生成器(generator)，包括它们的基本概念、使用方法及自定义实现。同时，对比了Python 2.x与3.x版本之间的差异，并通过多个实例演示了如何利用这些特性高效地处理数据。

一 iterator迭代器

1) 迭代器是实现了迭代器协议的某种类型，一般需要实现如下两个方法
(1)在python2.x中，next方法，在python3.x中，为__next__()，返回容器的下一个元素
(2)__iter__方法，返回迭代器自身

通常的iterator与for关键字配合使用，for语句在容器对象中调用__iter__()函数返回一个定义了next()或__next__()方法的iterator。通过iterator的next()或__next__()方法来在容器中逐一访问元素，没有后续元素，next()或__next__()就会抛出一个异常，告知for循环结束。

2）iterator的使用

def TestIterator():
   for e in [ 2 , 4 , 8 , 16 ]  :
    print (e)
   for c in ' ABCDEFG ' :
     print (c)

   # use list iterator
   for line in open( " test.txt " ).readlines():
     print (line )

   # use file iterator, and it is better. not read all data into memory
   for line in open( " test.txt " ):
     print (line )

# TestIterator()

3) 自定义iterator类型

python2.7 实例：

class MyIterator():
   def __init__ (self, step):
    self.step = step

   def next(self):
     if self.step == 0:
       raise StopIteration
    self.step -= 1
     return self.step

   def __iter__ (self):
     return self

myI = MyIterator( 4 )
for e in myI:
   print e

在python2.7下运行正常，但是在3.1下有next需要改为__next__，有错误如下：TypeError: iter() returned non-iterator of type 'MyIterator'

python3.1代码如下：

class MyIterator():
   def __init__ (self, step):
    self.step = step

   def __next__ (self):
     if self.step == 0:
       raise StopIteration
    self.step -= 1
     return self.step

   def __iter__ (self):
     return self

myI = MyIterator( 4 )
for e in myI:
   print (e)

二 generator

1. 有yield关键字的函数则会被识别为generator函数，此时其实函数返回的仍然是iterator。
2. generator函数用来生成一个序列，但不是一次完成，而是经过多次调用：调用generator函数得到一个generator的对象。之后每次调用generator的next()或__next__()方法都会得到序列的下一个值。
3. 如何做到的？
generator的next()或__next__()导致generator函数被调用，遇到yield，返回序列一个值，然后generator函数挂起。下一个next()或__next__()让generator函数恢复，从挂起处往后继续执行。

这样做的好处之一是不必一次生成序列所有元素（例如序列很长时，存所有元素并不好），而是像有一个iterator一样一个个生成。

1）实例

def TestGenerator(l):
   for e in l:
    print ( " before yield: " + str(e))
    yield e
    print ( " after yield: " + str(e))

for el in TestGenerator([ 6 , 7 , 8 , 9 ]):
   print (el)
   # break

运行结果如下：
before yield:6
6
after yield:6
before yield:7
7
after yield:7
before yield:8
8
after yield:8
before yield:9
9
after yield:9

2）实例

def Generator2(l):
   for e in l:
     print ( " before yield: " + str(e))
    enew = yield e
     print ( " after yield: " + str(enew))

def TestGenerator2():
it = Generator2([ 6 , 7 , 8 , 9 ])
for i in range( 6 , 10 ):
   if i == 8 :
    element = it.send( 800 )
   else :
    element = it.next()
   print (element)

在python2.7下运行正常，但是在3.1下需要next()改为__next__()，否则有错误如下：AttributeError: 'generator' object has no attribute 'next'

运行结果：
before yield:6
6
after yield:None
before yield:7
7
after yield:800
before yield:8
8
after yield:None
before yield:9
9

3）实例

def counter(maximum):
    i = 0
     while i < maximum:
        val = ( yield i)
         # If value provided, change counter
         if val is not None:
            i = val
         else :
            i += 1

def TestCounter():
    co = counter( 10 )
     for e in co:
       print (e)
       if (e == 2 ):
        co.send( 8 )

TestCounter()

运行结果：

0
1
2
9

4）next()或__next__()和send()方法作用大致是相同，next()或__next__()相当于send(None)。

参考:

http://www.lfyzjck.com/2010-10-23/360.html

http://www.tech126.com/python-yileld/

http://lukejin.javaeye.com/blog/587051

http://www.i7xh.com/2009/10/22/py_iter/

http://blog.youkuaiyun.com/chszs/archive/2009/01/24/3852669.aspx

http://hi.baidu.com/uestcfb/blog/item/4f138fd314ed26043bf3cfd3.html

完!