迭代器和生成器

氨气同学

已于 2023-07-12 00:15:11 修改

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文章标签： python 开发语言

于 2023-07-11 17:17:18 首次发布

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文章介绍了迭代器的概念，它是一个可以记住遍历位置的对象，用于遍历容器类型如列表、元组等。迭代器通过iter()和next()方法工作，并在遍历结束时抛出StopIteration异常。自定义迭代器需要实现__iter__()和__next__()方法。接着，文章讨论了生成器，一种特殊的迭代器，它可以逐步生成值，无需一次性计算所有结果。生成器可通过生成器表达式或包含yield的函数来创建。

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一、迭代器

1.1 迭代器是什么？

迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象，迭代器是任何实现了__next__()方法的对象，可以通过next(iteration)对其进行迭代，迭代结束时会抛出StopIteration异常

1.2 迭代器有什么用？

可以为python的容器类型生成迭代器，迭代器对象从容器的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束，迭代器只能往前不会后退。python的容器类型包括列表、元组、字符串、字典、集合等等

1.3 怎么使用迭代器

通过迭代器两个基本的方法，iter()以及next()，可以对python的可迭代对象进行迭代。以列表为例：

当迭代到最后一个元素还没停止时则会报错：

4. 自行定义迭代器

自行把一个类作为一个迭代器使用需要在类中实现两个方法 __iter__() 与 __next__()，其中__iter__()会返回迭代器本身，__next__()方法从迭代器返回下一项。如果没有其他项，则引发StopIteration异常，下面通过代码自己构造迭代器：

首先定义一个迭代器类：

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

    def __iter__(self):
        self.n = 0
        return self

    def __next__(self):
        if self.n < self.max:
            self.n += 1
            return self.n
        else:
            raise StopIteration

实例化这个类，这样my_iterator就成了可迭代对象：

my_iterator = MyIterator(5)
for i in my_iterator:
    print(i)

结果是:

二、生成器

2.1 生成器是什么？

生成器(generator)其实是一类特殊的迭代器，它可以逐步产生我们想要的值，而不需要一次性计算并返回所有结果

2.2 生成器使用

生成器有两种使用方法
第一种方法是生成器表达式：

和迭代器一样，超出范围会报StopIteration异常

第二种方法是yield函数：

当在生成器函数中使用 yield 语句时，函数的执行将会暂停，并将 yield后面的表达式作为当前迭代的值返回。然后，每次调用生成器的next()方法或使用for循环进行迭代时，函数会从上次暂停的地方继续执行，直到再次遇到yield语句。这样，生成器函数可以逐步产生值，而不需要一次性计算并返回所有结果