python迭代器和生成器

博客介绍了Python中可迭代对象、迭代器和生成器的概念。可迭代对象实现了__iter__方法,可通过iter()生成迭代器;迭代器实现了__next__方法,可通过next()访问;生成器是使用yield的函数,返回迭代器。还给出了相关例子及输出结果。

可迭代对象:实现了__iter__方法的对象,如列表,元组,字典,通过iter()来生成迭代器

迭代器:实现了__next__方法的可迭代对象,通过next()来访问

生成器:使用了yield的函数,返回迭代器

  • 迭代器

例子:

class Fib:
    def __init__(self):
        self._a = 0
        self._b = 1
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        self._a, self._b = self._b, self._a + self._b
        return self._a

for i, f in enumerate(Fib()):
    print(f)
    if i > 10:
        break

a = Fib()
print(next(a))

输出结果:

1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
89
144
1

  • 可迭代对象和迭代器

例子:创建迭代器

list = [1, 2, 3, 4]
it = iter(list)  # 创建迭代器对象
for x in it:
    print(x, end=" ")

输出结果:

1 2 3 4 

  • 生成器

例子:

#!/usr/bin/python3

import sys


def fibonacci(n):  # 生成器函数 - 斐波那契
    a, b, counter = 0, 1, 0
    while True:
        if (counter > n):
            return
        yield a
        a, b = b, a + b
        counter += 1


f = fibonacci(10)  # f 是一个迭代器,由生成器返回生成

while True:
    try:
        print(next(f), end=" ")
    except StopIteration:
        sys.exit()

输出结果:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

Python 编程里,迭代器生成器是极为重要的概念,它们为处理序列数据提供了高效、灵活且优雅的方式,对于编写高效、简洁且易于维护的 Python 代码至关重要[^1]。 迭代器允许逐个访问容器中的元素。从概念上来说,迭代器是实现了迭代器协议的对象,即包含 `__iter__()` `__next__()` 方法的对象。`__iter__()` 方法返回迭代器对象本身,而 `__next__()` 方法返回容器中的下一个元素。当没有更多元素时,`__next__()` 方法会引发 `StopIteration` 异常。例如,使用 `iter()` 函数可以将可迭代对象(如列表)转换为迭代器: ```python my_list = [1, 2, 3] my_iterator = iter(my_list) print(next(my_iterator)) # 输出 1 print(next(my_iterator)) # 输出 2 print(next(my_iterator)) # 输出 3 # 再次调用 next(my_iterator) 会引发 StopIteration 异常 ``` 生成器则可以按需生成数据,避免一次性生成大量数据占用过多内存。生成器有两种创建方式,一种是使用生成器函数,另一种是使用生成器表达式。生成器函数是包含 `yield` 关键字的函数,当函数被调用时,它返回一个生成器对象。每次调用生成器的 `__next__()` 方法时,函数会执行到 `yield` 语句,返回 `yield` 后面的值,并暂停执行。下次调用 `__next__()` 方法时,函数会从暂停的地方继续执行。示例如下: ```python def test_generator(n): for i in range(n): yield i ** 2 generator1 = test_generator(3) print(next(generator1)) # 输出 0 print(next(generator1)) # 输出 1 print(next(generator1)) # 输出 4 # 再次调用 next(generator1) 会引发 StopIteration 异常 ``` 生成器表达式类似于列表推导式,但使用圆括号而不是方括号。例如: ```python my_generator = (i ** 2 for i in range(3)) print(next(my_generator)) # 输出 0 print(next(my_generator)) # 输出 1 print(next(my_generator)) # 输出 4 ```
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