Iterator(迭代器)

• 概念

  迭代器是訪問集合元素的一種方式勿璃。迭代器對象從集合的第一個元素開始訪問扎酷，直到所有的元素被訪問完結(jié)束。迭代器只能往前不會后退颈畸。

• 可迭代對象

  迭代器提供了一個統(tǒng)一的訪問集合的接口伞访。只要是實現(xiàn)了iter()或getitem()方法的對象掂骏，就可以使用迭代器進行訪問轰驳。

  例子：

  • 序列：字符串厚掷、列表、元組
  • 非序列：字典级解、文件
  • 自定義類：用戶自定義的類實現(xiàn)了iter()或getitem()方法的對象

• 可迭代對象創(chuàng)建的兩種方法

  第一種：

  # 迭代器對象實現(xiàn)了__iter__()方法
  class Fibs:
    def __init__(self):
          self.a = 0
          self.b = 0
      def next(self):
          self.a,self.b = self.b,self.a+self.b
          return self.a
        def __iter__(self):
          return self
  

  __iter__()方法實現(xiàn)了對象可迭代冒黑，next()方法實現(xiàn)了迭代。

  第二種：

  # 用iter()工廠類實例化一個可迭代對象
  it = iter([1,2,3])
  it.next()
  

• 從迭代器中獲得序列

  it = iter([1,23,3])
  lits(it)
  

  使用list構(gòu)造方法顯式地講迭代器轉(zhuǎn)化成列表勤哗。

• 一種更方便的建立迭代器

  # 用括號擴住才是迭代器
  it = (x for x in [2,3,4])
  
  

生成器

• 概念
  生成器是一種用普通的函數(shù)語法定義的迭代器（也叫簡單生成器）抡爹，有點像java中的靜態(tài)域里面的數(shù)據(jù)，但用更加靈活芒划。生成器不會把結(jié)果保存在一個系列中冬竟，而是保存生成器的狀態(tài)，在每次進行迭代時返回一個值民逼，直到遇到StopIteration異常結(jié)束泵殴。

• yield

  在函數(shù)中如果出現(xiàn)了yield關(guān)鍵字，那么該函數(shù)就不再是普通函數(shù)拼苍，而是生成器函數(shù)笑诅。

  yield 的作用就是把一個函數(shù)變成一個 generator，帶有 yield 的函數(shù)不再是一個普通函數(shù)，Python 解釋器會將其視為一個 generator吆你∠乙叮可以用for循環(huán)遍歷相比于迭代器，生成器更加靈活妇多。

  程序執(zhí)行到y(tǒng)ield后就會返回輸出伤哺，yield下面的代碼會在下次調(diào)用next()時運行

• yield與return

  在一個生成器中，如果沒有return默责，則默認執(zhí)行到函數(shù)完畢時返回StopIteration
  如果遇到return,如果在執(zhí)行過程中 return，則直接拋出 StopIteration 終止迭代桃序。

  # 不會執(zhí)行到'b'
  def ge():
    yield 'a'
      return 
    yield 'b'  
  

  如果在return后返回一個值烂瘫，那么這個值為StopIteration異常的說明媒熊，不是程序的返回值。

  # 不會輸出'world'
  def ge():
    yield 'hello'
      return 'world'
  

  ?

• 創(chuàng)建一個生成器

  • 簡單生成器

    # 簡單生成器坟比，一個無窮產(chǎn)生奇數(shù)的生成器函數(shù)
    def odd():
        n=1
        while True:
            yield n
            n+=2
    
    

  • 循環(huán)生成器

    # 循環(huán)生成器
    g = ((i+2)**2 for i in range(2, 27))
    

    range()是一個生成器

  • 遞歸生成器

  # 處理多層嵌套的數(shù)據(jù)（二維數(shù)組等等）
  def flatten(nested):
      try:
          for sublist in nested:
              forelement in flatten(sublist):
                  yield element
    except TypeError:
          yield nested
  list(flatten([1,[2,3],[4,[5,6]],7,8]))
  

  當(dāng)函數(shù)被告知展開一個元素（元素?zé)o法展開，一個可迭代對象才能展開「鹫恕），for循環(huán)會引發(fā)一個TypeError異常籍琳。但上面的那種情況在處理元素是字符串的時候不適用菲宴。

  def flatten(nested):
      try:
          # 不要迭代類似字符串的數(shù)據(jù)對象
          try:
              nested + ''  # 當(dāng)nested不是一個字符串的時候會引發(fā)一個TypeError
        except TypeError:
              pass
          else: 
              raise TypeError
        for sublist in nested:
              for element in flatten(sublist):
                  yield element
    except TypeError:
          yield nested
          
   # 下面的是可以打印出多層嵌套的數(shù)據(jù)（無論是一般數(shù)據(jù)還是字符串）
  def flatten(nested):
      try:
          if isinstance(nested, str):
              raise TypeError
          for sublist in nested:
              for element in sublist:
                  yield element
      except TypeError:
          yield nested
          
  

  ?

  • 生成器方法

    • send

      可以改變生成器內(nèi)部值的方法

      要在生成器掛起后才有意義（也就是說在yield函數(shù)第一次被運行之后），如果相對剛剛啟動的生成器使用send()方法趋急，可以講None作為其參數(shù)進行調(diào)用。

      def repeater(value):
        while True:
        new = (yield value)
        if new is not None:
        value = new 
      # 使用方法
      r = repeater(42)
      r.next()
      r.send('Hello world!')
      

    • throw

      用于在生成器內(nèi)引發(fā)一個異常（在yield表達式中）

      def gen():
        while True:
            try:
                yield 'normal value'
                yield 'normal value 2'
                print 'here'
            except ValueError:
                print 'we got ValueError here'
            except TypeError:
                break
      # gen()用法
      g - gen()
      print next(g)
      print g.throw(Valueerror)
      print next(g)
      print g.throw(TypeError)
      
      """
      程序的輸出：
      print(next(g))：會輸出normal value谣蠢，并停留在yield ‘normal value 2’之前。
      由于執(zhí)行了g.throw(ValueError)眉踱，所以會跳過所有后續(xù)的try語句霜威，也就是說yield ‘normal value 2’不會被執(zhí)行，然后進入到except語句侥祭，打印出we got ValueError here茄厘。然后再次進入到while語句部分谈宛，消耗一個yield，所以會輸出normal value吆录。
      print(next(g))，會執(zhí)行yield ‘normal value 2’語句哀卫，并停留在執(zhí)行完該語句后的位置。
      g.throw(TypeError)：會跳出try語句此改，從而print(‘here’)不會被執(zhí)行侄柔，然后執(zhí)行break語句，跳出while循環(huán)暂题，然后到達程序結(jié)尾，所以跑出StopIteration異常纵苛。
      """
      

    • close

      它在yield運行處引發(fā)一個GeneratorExit異常，可以對生成器內(nèi)進行代碼清理言津，一般講yield語句放在try/finally語句中。執(zhí)行close()方法后贝椿，生成器對象就會被銷毀陷谱，不能再調(diào)用next()方法

      def gen():
        yield 1
        yield 2
        yield 3
        
      g = gen()
      print next(g)
      g.close()
      next(g)
      

      ?