python之生成器
生成器1.生成器生成器(generator)也是一种迭代器,在每次迭代时返回一个值,直到抛出StopIteration异常。它有两种构造方式:(1).生成器表达式和列表推导式的定义类似,生成器表达式使用()而不是[],比如:可以看出生成器表达式无法像列表推导式那样直接输出,它和可迭代对象一样只能采用for循环调用next()函数(2).生成器函数含有yield关键字的函数,调用该函数时会返回一个生
前言
迭代器和生成器以及上下文管理器都是python的高级特性,它们的区别在于实例化出来的对象中是否含有一些函数。在for循环中不管是传入的可迭代对象还是迭代器对象(生成器对象)
都会先进行调用iter()方法将其变为迭代器,再进行执行next()方法,直到抛出异常
生成器
1.生成器
生成器(generator)也是一种迭代器,在每次迭代时返回一个值,直到抛出 StopIteration 异常。它有两种构造方式:
(1).生成器表达式
和列表推导式的定义类似,生成器表达式使用 () 而不是 [] ,比如:
可以看出生成器表达式无法像列表推导式那样直接输出,它和可迭代对象一样只能采用for循环调用next()函数,原因在于range返回的是一个可迭代对象,列表推导式之所以能直接print就是因为[]将可迭代对象转为列表。
(2).生成器函数
含有 yield 关键字的函数,调用该函数时会返回一个生成器。
可以看到,上面的函数没有使用 return 语句返回值,而是使用了 yield 返回一个值。一个带有 yield 的函数就是一个生成器函数,当我们使用 yield 时,它帮我们自动创建了__iter__() 和 next() 方法,而且在没有数据时,也会抛出 StopIteration 异常,也就是我们不费吹灰之力就获得了一个迭代器,非常简洁和高效。
带有 yield 的函数执行过程比较特别:
- 调用该函数的时候不会立即执行代码,而是返回了一个生成器对象;
- 当使用 next() (在 for 循环中会自动调用 next() ) 作用于返回的生成器对象时,函数 开始执行,在遇到 yield 的时候会『暂停』,并返回当前的迭代值;
- 当再次使用 next() 的时候,函数会从原来『暂停』的地方继续执行,直到遇到 yield语 句,如果没有 yield 语句,则抛出异常;
整个过程看起来就是不断地 执行->中断->执行->中断 的过程。一开始,调用生成器函数的时候,函数不会立即执行,而是返回一个生成器对象;然后,当我们使用 next() 作用于它的时候,它开始执行,遇到 yield 语句的时候,执行被中断,并返回当前的迭代值,要注意的是,此刻会记住中断的位置和所有的变量值,也就是执行时的上下文环境被保留起来;当再次使用 next() 的时候,从原来中断的地方继续执行,直至遇到 yield ,如果没有 yield ,则抛出异常。简而言之,就是 next 使函数执行, yield 使函数暂停。
我们也可以写一个生成器函数或类来实现range函数相同功能
生成器类的写法
生成器函数的写法
可以看到,使用生成器的方法非常简洁,不用自定义 iter() 和 next() 方法。另外,在处理大文件的时候,我们可能无法一次性将其载入内存,这时可以通过构造固定长度的缓冲区,来不断读取文件内容。有了 yield ,我们就不用自己实现读文件的迭代器了。
2.进阶使用
我们除了能对生成器进行迭代使它返回值外,还能:
- 使用 send() 方法给它发送消息;
- 使用 throw() 方法给它发送异常;
- 使用 close() 方法关闭生成器;
(1).send()方法
在上面的代码中,我们先调用 next() 方法,使函数开始执行,代码执行到 yield 1 的时候暂停,返回了 1;接着,我们执行了 send() 方法,它会恢复生成器的运行,并将发送的值赋给上次中断时 yield 表达式的执行结果,也就是 value1,这时我们又执行了send()方法控制台打印出 value1 的值,并继续执行,直到遇到 yield 后暂停,此时返回 2;类似地,再次执行 send() 方法,将值赋给value2。
简单地说, send() 方法就是 next() 的功能,加上传值给 yield 。
(2).throw()方法
可以看到, throw() 方法向生成器函数传递了 ValueError 异常,此时代码进入 except
ValueError 语句,遇到 yield ‘Error’,暂停并返回 Error 字符串。
简单的说, throw() 就是 next() 的功能,加上传异常给 yield 。
(3).close() 方法
我们可以使用 close() 方法来关闭一个生成器。生成器被关闭后,再次调用 next() 方法,不管能否遇到 yield 关键字,都会抛出 StopIteration 异常,
3.小结
- yield 把函数变成了一个生成器。
- 生成器函数的执行过程看起来就是不断地 执行->中断->执行->中断 的过程。
- 一开始,调用生成器函数的时候,函数不会立即执行,而是返回一个生成器对象;
- 然后,当我们使用 next() 作用于它的时候,它开始执行,遇到 yield 语句的时候,执行被中断,并返回当前的迭代值,要注意的是,此刻会记住中断的位置和所有的数 据,也就是执行时的上下文环境被保留起来;
- 当再次使用 next() 的时候,从原来中断的地方继续执行,直至遇到 yield ,如果没有 yield ,则抛出异常。
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