python-15 生成器2字节串和字节数组

day14回顾:

• 异常 exception
  错误
  异常

• 异常相关的语句:

  • 发出(触发/抛出)异常通知:

    raise 语句
    assert 语句

  • 捕获异常:

    try-except 语句
    try:
    … 可以触发异常的语句
    except 类型 as 变量名:
    …
    except (类型2,类型3,…) as 变量名:
    …
    except: (通常放在所有except之后)
    …
    else:
    …
    finally:
    …
    做必须要做的事儿(执行必须要执行语句)
    try-finally语句
    try:
    …
    finally:
    …

• 迭代器 iterator
  iter(可迭代对象) 返回的是迭代器
  next(迭代器) 从可迭代对象中取值
  在没有数据时会触发StopIteration异常

day15 笔记:

生成器 Generator (python2.5及之后)

• 生成器是能够动态提供数据的可迭代对象
  生成器是在运行时生成数据,与容器类不同,它通常不会在内存中保存大量的数据,而是现用现生成

• 生成器有两种:

  1. 生成器函数
  2. 生成器表达式

• 生成器函数:
  含有yield语句的函数是生成器函数,此函数被调用将返回一个生成器对象
  yield 翻译为(产生或生成)

• yield 语句

  • 语法:
    yield 表达式
  • 说明:
    yield 用于 def 函数中,目的是将此函数作用生成器函数使用
    yield 用来生成数据 ,供迭代器的next(it)函数取值

• 生器函数说明:

  1. 生成器函数调用将返回一个生成器对象,生成器对象是可迭代对象
  2. 在生成器函数内调用return语句会触发一个 StopIteration 异常(即生成数据结束)

• 练习:
  写一个生成器函数 myeven(start, stop) 用来生成从start开始到stop结束区间内的一系列偶数(不包含stop)
  如:

  def myeven(start, stop):
  … # 此处自己实现
  evens = list(myeven(10, 20))
  print(evens) # [10, 12, 14, 16, 18]
  for x in myeven(5, 10):
  print(x) # 6 8
  L = [x for x in myeven(0, 10)]
  print(L) # [0, 2, 4, 6, 8]

• 生成器表达式:

  • 语法
    (表达式 for 变量 in 可迭代对象 [if 真值表达式])
  • 说明:
    if 子句可以省略

• 作用:
  用推导式形式创建一个新的生成器
• 示例:

gen = (x ** 2 for x in range(1, 5))
it = iter(gen)
next(it) # 1
next(it) # 4
next(it) # 9
next(it) # 16
next(it) # StopIteration

• 练习:
  已知有列表:
  L = [2, 3, 5, 7, 10, 15]

  1. 写一个生成器函数,让此函数能动态提供数据,数据为原列表的数字的平方+1
  2. 写一个生成器表达式,让此表达式能动态提供数据,数据依旧为原列表数字的平方+1
  3. 生成一个列表,此列表内的数据为原列表的数字的平方+1

• 看下列程序的输出结果有什么不同,为什么?

# 第一段程序
L = [2, 3, 5, 7]
L2 = [x * 10 for x in L]
it = iter(L2)
print(next(it)) # 20
L[1] = 30
print(next(it)) # 30

# 第二段程序
L = [2, 3, 5, 7]
L2 = (x * 10 for x in L) # <-此处已修改
it = iter(L2)
print(next(it)) # 20
L[1] = 30
print(next(it)) # 300

• 练习:

  1. 写一个生成器函数,给出开始值begin,和终止值end,此生成器函数生成begin~end 范围内的全部素数(不包含end)
     如:
     def prime(begin, end):
     …

     L = list(prime(10, 20))
     print(L) # [11, 13, 17, 19]

• 迭代工具函数
  作来生成一个个性化的可迭代对象

• 函数 说明
  zip(iter1[, iter2, …]) 返回一个zip生成器对象,此对象用于生成元组,元组的数据分别来自于参数中的每个可迭代对象,生成元组的个数由最小的可迭代对象大小决定

  enumerate(iterable, start=0) 返回一个enumerate生成器对象,此对象生成类型为(索引,值)的元组,默认索引从零开始,也可以用start指定

  示例:

  numbers = [10086, 10000, 10010,95588]
  names = [‘中国移动’,‘中国电信’,‘中国联通’]
  for t in zip(numbers, names):
  print(t)
  for n, m in zip(numbers, names):
  print(m,‘的客服电话是’, n)
  d = dict(zip(numbers, names))
  for t in zip(numbers, names, range(1000)):
  print(t)

• enumerate 示例
  names = [‘中国移动’, ‘中国电信’, ‘中国联通’]
  for t in enumerate(names):
  print(t) # (1, ‘中国移动’), …

• 练习:
  写一个程序,读入任意行的文字,当输入空行时结束输入
  打印带有行号的输入结果
  如:
  请输入: tarena<回车>
  请输入: china<回车>
  请输入: holiday<回车>
  请输入: <回车>
  输出如下:
  第1行: tarena
  第2行: china
  第3行: holiday

字节串和字节数组

回顾:
序列:
列表,元组,字符串,字节串,字节数组

字节串(也叫字节序列) bytes
作用:
存储以字节为单位的数据
说明:
字节串是不可改变的序列

• 字节 byte:
  字节是0~255之间的整数,用来表示字节的取值

• 位 bit:
  1byte = 8bit

• 创建空字节串的字面值:
  b’’
  b""
  b’’’’’’
  b’’’’’’

• 创建非空的字节串字面值
  b’ABCD’
  b"ABCD"
  b’\x41\x42\x43\x44’
  b’hello’
  b’中文’ # 错的

• 字节串构造函数 bytes
  bytes() 生成一个空的字节串,等同于b’’
  bytes(整型可迭代对象) # 用可迭代对象初始化一个字节串
  bytes(整数n) 生成n个值为0的字节串
  bytes(字符串, encoding=‘utf-8’) 用字符串的转换编码生成一个字节串

• 示例:

  b = bytes() # b = b’’
  b = bytes(range(65, 70)) # b=b’ABCDE’
  b = bytes(5)#b=b’\x00\x00\x00\x00\x00’
  b = bytes(‘ABC’, ‘utf-8’) # b=b’ABC’
  b = bytes(“中文”, ‘utf-8’) # b=???

• bytes 的运算:
  同其它的序列的运算规则相同

  • += * *=
    < <= > >= == !=
    in / not in
    b = b’abc123 ABC’
    0x20 in b
    索引和切片

• 能用于字节串和字节数组的函数:
  len(x), max(x), min(x), sum(x), any(x), all(x)

• bytes 和 str 的区别
  bytes 存储字节(字节是0~255的整数)
  str 存储unicode字符(字符是0~65536的整数)

• bytes 与 str 转换
  编码(encode)
  str ----------> bytes
  b = s.encode(encoding=‘utf-8’)

  解码(decode)
  bytes ---------> str
  s = b.decode(encoding=‘utf-8’)
  示例:
  s = ‘我是中文’
  b = s.encode(‘utf-8’)
  s2 = b.decode(‘utf-8’)

• 字节数组 bytearray
  可变的字节序列

• 字节数组的构造函数 bytearray
  bytearray() 生成一个空的字节数组
  bytearray(整型可迭代对象) # 用可迭代对象初始化一个字节数组
  bytearray(整数n) 生成n个值为0的字节数组
  bytearray(字符串, encoding=‘utf-8’) 用字符串的转换编码生成一个字节数组

• 运算:
  运算规则同序列完全相同
  + += * *=
  < <= > >= == !=
  in / not in
  索引 / 切片
  字节数组支持索引和切片的赋值操作,规则同列表的赋值规则完全相同

• 练习:
  有一个bytearray字节数组
  ba = bytearray(b’a1b2c3d4’)
  如何得到字节串b’1234’和 b’abcd’
  将上述字节数组改为:
  ba = bytearray(b’A1B2C3D4’)

  答案:
  ba = bytearray(b’a1b2c3d4’)
  b1 = ba[1::2] #b1=bytearray(b’1234’)
  b1 = bytes(b1) # b1 = b’1234’
  b2 = ba[::2] # b2=bytearray(b’1234’)
  b2 = bytes(b1) # b2 = b’1234’
  ba[::2] = range(65, 69)

• 练习:

  1. 打印 9 x 9 乘法表:
     1x1=1
     1x2=2 2x2=4
     1x3=3 2x3=6 3x3=9
     …
     1x9=9 … 9x9=81

  2. 写一个生成器函数 myxrange(start, stop, step) 来生成一系列整数
     要求功能与range完全相同
     不允许调用range函数和列表
     然后用自己写的myxrange函数求 1 ~ 100内奇数的平方和

  3. 写一个myfilter生成器函数,功能与filter函数功能完全相同
     如:
     def myfilter(fn, iter1):
     …
     L = [x for x in myfilter(
     lambda x: x%2, range(10)
     )] # L = [1, 3, 5, 7, 9]

  4. 将以前所有练习自己不看之前的代码重写一遍