Python Generator初探（一）

• 前言
• 迭代器（Iterator）
  
  • 概念
  • 可迭代对象
  • 列表推导
• 总结

前言

自从一年前接触到Python以来，我就被它的简洁、优雅与强大深深吸引。其中Generator是我最喜爱的特性之一。一直想深入的理解Generator的用法，但是苦于一直被项目压着。最近有时间，我查看了很多资料，算是小有收获。希望能通过这几篇文章来记录自己的收获，当然如果对一些博友有所帮助那是再好不过。鉴于本人水平有限，如有错误，欢迎拍砖。这是我第一次写博客，写的不好的地方也敬请大家谅解！

迭代器（Iterator）

概念

在Python中，要对一个序列进行遍历，最简洁的方式就是使用for … in了：

l = [1,2,3,4]
for item in l:
    print item

不同于C/C++和Java之类的基于计数的遍历：

int a[] = {1,2,3,4]
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    printf("%d\n", a[i]);
}

Python的抽象程度更高，因为原则上它可以用在一切可迭代对象上。

可迭代对象

上面提到了一个术语，可迭代对象。那么什么是可迭代对象呢？下面我模拟了类似内建list的类：

class MyIterator(object):
    def __init__(self, list_entity):
        self.count = -1
        self.list_entity = list_entity

    def next(self):
        self.count += 1
        if self.count == len(self.list_entity):
            raise StopIteration
        return self.list_entity[self.count]

class MyList(list):
    def __init__(self, *args):
        super(MyList, self).__init__(args)

    def __iter__(self):
        return MyIterator(self)

for item in MyList(1,2,3,4):
    print item

简而言之，可迭代对象就是一个定义了_iter_（或者称为迭代起协议）函数的对象，这个函数返回一个定义了next方法的对象。在for…in中使用的时候，Python先以待遍历对象为参数调用iter（其实就是调用待遍历对象的iter函数），这个函数返回一个迭代器，然后一直调用这个迭代器的next方法，直到发生StopIteration异常，退出for循环。严格来说，定义_iter_的对象是可迭代对象，_iter_返回的对象才是迭代器。接着上面的代码，我们可以这么写：

iterator = iter(MyList(1,2,3,4)) #返回一个迭代器
print(iterator.next())          #输出1
print(iterator.next())          #输出2
print(iterator.next())          #输出3
print(iterator.next())          #输出4
iterator.next()                 #产生StopIterator异常

通常情况下，我们不用定义两个类，可以在一个类中同时定义_iter_和next函数，例如：

class MyList(list):
    def __init__(self, *args):
        super(MyList, self).__init__(args)
        self.count = -1

    def __iter__(self):
        return self

    def next(self):
        self.count += 1
        if self.count == len(self):
            raise StopIteration
        return self[self.count]

for item in MyList(1,2,3,4):
    print item

这样更简洁！

列表推导

像上面那样写一个迭代器需要一定的工作量，Python中提供了一个更加简洁的方法：列表推导式。
一个简单的列表推导式如下：

a = [x for x in range(7)]

这个列表推导式生成了一个列表[0,1,2,3,4]。
这句代码就相当于：

a = []
for x in range(7):
    a.append(x)

其中for可以嵌套：

a = [(x, y) for x in range(2) for y in range(3)]

这段代码就相当于：

a = []
for x in range(2):
    for y in range(3):
        a.append((x,y))

当然可以添加条件：

a = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]

总结

第一次写blog发现，blog真的不好写，感觉自己懂某些概念了，但是写出来还是很困难的。从另一方面说，写blog确实能让自己重新审视自己。校验自己对某些知识点的掌握程度。不管怎样，第一次写blog，受益匪浅，以后有时间多多总结，多多梳理。这篇写得不好的地方，敬请谅解！