python可迭代对象、迭代器和生成器

1. 迭代器与生成器的区别

迭代器与列表的区别在于，构建迭代器的时候，不像列表把所有元素一次性加载到内存，而是以一种延迟计算（lazy
evaluation）方式返回元素，这正是它的优点。比如列表中含有一千万个整数，需要占超过100M的内存，而迭代器只需要
几十个字节的空间。因为它并没有把所有元素装载到内存中，而是等到调用next()方法的时候才返回该元素（按需调用
call by need 的方式，本质上 for 循环就是不断地调用迭代器的next()方法）。

1.1 案例：列表与迭代器

• 列表不论遍历多少次，表头位置始终是第一个元素
• 迭代器遍历结束后，不再指向原来的表头位置，而是为最后元素的下一个位置

# 列表与迭代器的区别
a = [1, 3, 5, 7]
a_iter = iter(a)

print('第一次遍历\n列表：')
for i in a:
    print(i, ' ', end='')
print('\n迭代器：')
for i in a_iter:
    print(i, ' ', end='')

print('\n第二次遍历\n列表：')
for i in a:
    print(i, ' ', end='')
print('\n迭代器：')
for i in a_iter:
    print(i, ' ', end='')

• 运行结果：

第一次遍历
列表：
1  3  5  7  
迭代器：
1  3  5  7  
第二次遍历
列表：
1  3  5  7  
迭代器：

进程已结束,退出代码0

2. 生成器

• 生成器一定是迭代器（反之不成立），因此任何生成器也是一种懒加载的模式生成值。下面来用生成器来实现斐波那契数列的例子：

def fib(max):
    prev, curr = 0, 1
    while max > 0:
        max -= 1
        yield curr
        prev, curr = curr, prev + curr

if __name__ == '__main__':
    fib = fib(6)
    # 调用next()的过程
    for n in fib:
        print(n)
    # raise StopIteration
    print(next(fib))

• 上面是生成器函数，再来看下生成器的表达式，生成器表达式是列表推导式的生成器版本，看起来像列表推导式，但是它返回的是一个生成器对象而不是列表对象。

>>> x = (x*x for x in range(10))
>>> type(x)
<class 'generator'>
>>> y = [x*x for x in range(10)]
>>> type(y)
<class 'list'>

• 我们再看看一个例子：

# 函数有了yield之后，函数名+（）就变成了生成器
# return在生成器中代表生成器的中止，直接报错
# next的作用是唤醒并继续执行
# send的作用是唤醒并继续执行，发送一个信息到生成器内部

import time

def func(n):
    for i in range(0, n):
        # yield相当于return，下一次循环从yield的下一行开始
        arg = yield i
        print('func', arg)

if __name__ == '__main__':
    f = func(6)
    while True:
        print('main-next:', next(f))
        print('main-send:', f.send(100))
        time.sleep(1)

• 运行结果为：

main-next: 0
func 100
main-send: 1
func None
main-next: 2
func 100
main-send: 3
func None
main-next: 4
func 100
main-send: 5
func None
Traceback (most recent call last):
  File "demo.py", line 13, in <module>
    print('main-next:', next(f))
StopIteration

• yield就是return返回一个值，并且记住这个返回的位置，下次迭代就从这个位置后（下一行）开始。next方法和send方法都可以返回下一个元素，区别在于send可以传递参数给yield表达式，这时传递的参数会作为yield表达式的值，而yield的参数是返回给调用者的值。

参考链接

• 参考链接1
• 参考链接2
• 参考链接3