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Python小白学习之路(22):生成器

2018-12-05 21:44 出处:清屏网 人气: 评论(0

一.什么是生成器?

生成器可以理解成是一种数据类型,特殊地是生成器可以自动实现迭代器协议

其他的数据类型需要调用自己内置的__iter__方法

所以换种说法,生成器就是可迭代对象

!回忆:很重要的迭代器协议

对象必须提供一个 next 方法,执行该方法要么返回迭代中的下一项,

要么就引起一个Stoplteration异常,以终止迭代(只能往后走不能往前退)

二.生成器的分类(两类)

python中生成器的表现形式

python中提供生成器的方式

一类是生成器函数;另一类是生成器表达式

第一类:关于生成器函数

  • 与常规函数定义相同。但是返回值时使用 yield 而不是return。
  • yield语句一次返回一个结果,可以进行多次返回(而return只能返回一次)
  • yield每次返回一个结果,在每个结果中间,挂起函数的状态(其实就是记住我函数执行到哪一行了)
#举例:
def test ():
    yield 1
g = test()      #并不会执行test()函数,需要通过 g.__next__()方法来触发生成器函数执行
print(g) 
print(g.__next__())

#执行结果
<generator object test at 0x0051AA70>
1

在说生成器表达式之前,补充 三元表达式和列表解析

三元表达式:(顾名思义,就是有三个元素呗)

以前我们是这么写程序的:

name = 'alex'
if name == 'alex':
    print('Ok')
else:
    print('Not ok')

利用三元表达式我们是这么写程序的:

name = 'alex'
res = 'Ok' if name == 'alex' else 'Not ok'  #三元表达式
print(res)
#执行结果
Ok

(每一圈为一个元)

列表解析:

列表解析式的语法格式为:

  • [i操作 for i in 列表 if 表达式1 and 表达式2]
  • (其实就是用中括号[]将三元表达式框起来)

举例理解:

#我要通过程序下10个鸡蛋

#以前我是这么写的

egg_list = []
for i in range(10):
    egg_list.append('鸡蛋%s' %i)
print(egg_list)
#执行结果
['鸡蛋0', '鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋3', '鸡蛋4', '鸡蛋5', '鸡蛋6', '鸡蛋7', '鸡蛋8', '鸡蛋9']

#通过列表解析式我是这么写程序的

l0 = [ '鸡蛋%s' %i for i in range(10) ]
print(l0)
#执行结果
['鸡蛋0', '鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋3', '鸡蛋4', '鸡蛋5', '鸡蛋6', '鸡蛋7', '鸡蛋8', '鸡蛋9']

l1 = [ '鸡蛋%s' %i for i in range(10) if i < 5 ]
print(l1)
#执行结果
['鸡蛋0', '鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋3', '鸡蛋4']

l2 = [ '鸡蛋%s' %i for i in range(10) if i < 3 or i > 7]
print(l2)
#执行结果
['鸡蛋0', '鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋8', '鸡蛋9']

总结:列表解析式优缺点

优点:取值方便(如果列表的长度较小时使用列表解析会很方便,)

缺点:如果列表的长度很大的时候,使用列表解析会占用很多的内存资源,此时可以使用生成器表达式来节省内存资源

第二类:关于生成器表达式

生成器表达式:(就是将列表解析式的中括号变成圆括号)

#举例:
l0 = ('鸡蛋%s' %i for i in range(10))
print(l0)
print(l0.__next__())
print(l0.__next__())
print(l0.__next__())

#执行结果
<generator object <genexpr> at 0x0045AA70>
鸡蛋0
鸡蛋1
鸡蛋2

小结:

1.将列表解析式的 [] 换成 () 得到的就是生成器表达式

2.列表解析式与生成器表达式都是一种便利的编程方式,只不过生成器表达式更节省内存

3.python使用迭代器协议让 for 循环变得更加通用。大部分内置函数也是使用迭代器协议来访问对象的

举例:

sum 函数

sum(x ** 2 for x in range(4))  #sum 直接按照迭代器协议访问对象(类比for循环)
sum([x ** 2 for x in range(4)])  #所以并不需要将对象 x ** 2 for x in rang(4) 加上一个中括号变成列表解析式,将所有的值取出来构成一个列表再进行求和运算

三、通过两段程序代码来感受一下生成器的优势

#今天所举得列子不是下蛋就是吃包子(视频课上老师就是这么讲的)

#我也深深的怀疑

#为什么老师这么钟爱吃包子和下鸡蛋

#下蛋程序一:
def xiadan():
    res = []
    for i in range(10000):
        res.append('鸡蛋%s' %i)
    return res
print(xiadan())

#缺点一:占用空间较大
#缺点二:效率低    
#下蛋程序二:
def xiadan():
for i in range(10000):
    yield '鸡蛋%s' %i
lmj = xiadan()
print(lmj.__next__())
#第一段程序是一旦执行 xiadan()这个函数,先下了10000个鸡蛋来占用内存空间,在去执行其他操作
#第二段程序是通过生成器函数yield来返回我所需要的鸡蛋,我边用(通过__next__() 触发生成器函数)鸡蛋,边下鸡蛋

以生成器函数为例,对生成器进行总结

  • 语法上和函数类似: 生成器函数和常规函数几乎是一样的。它们都是使用def语句进行定义

差别在于生成器使用yield语句进行返回一个值,而常规函数使用return语句返回一个值

  • 自动实现迭代器协议: 对于生成器,python会自动实现迭代器协议,以便应用到迭代器背景中

由于生成器自动实现了迭代器协议,所以我们可以直接调用它的next方法,并且在没有值可以返回的时候生成器自动生成Stoplteration异常

  • 状态挂起: 生成器使用yield语句返回一个值。yield 语句挂起该生成器函数的状态,保留足够的信息,以便之后从它离开的地方继续执行

优点一:

生成器的好处就是延迟计算,一次返回一个结果。也就是说它不会一次生成所有的结果,这对于大数据量

处理非常有用(前面下鸡蛋的例子)

优点二:

生成器还能提高代码可读性

1.使用生成器以后,代码行数更少(在保证代码可读性的前提下,代码行数越少越好)

2.不适用生成器,对于每次结果,我们首先看到的是result.append(index),其次才是index

也就是说,我们每次看到的,是一个列表的append操作,只是append的是我们想要的结果。

使用生成器的时候,直接yield index,少了列表的append操作的干扰,我们一眼能够看出,代码是要进行什么操作。

四、触发生成器执行的三种方式

    • 方式一:__next__()
    • 方式二:next()
    • 方式三:send()
#举例:

def xiadan():
    for i in range(10000):
    yield '鸡蛋%s' %i

g = xiadan()
print(g.__next__())
print(next(g))
print(g.send(None))

#执行结果
鸡蛋0
鸡蛋1
鸡蛋2

关于 send() 总结来源于一下文章并且结合自己的理解

看到一篇关于 yield 总结特别好的文章

链接: https://www.cnblogs.com/renpingsheng/p/8635777.html

send()必须传一个参数,可为 None 或者 其他值

作用:

1. yield相当于return ,控制的是函数的返回值

2. x = yield的另外一个特性,接受send传过来的值,赋值给 x

举例理解:

def test():
    print('开始执行函数')
    first = yield
    print('第一次', first)
    second = yield
    print('第二次', second)
    yield
g = test()
print(next(g))
print(g.send(1))
print(g.send(2))
#程序执行过程分析
# 1.程序开始执行以后,因为test函数中有yield关键字,所以test函数并不会真的执行,而是先得到一个生成器g.
# 2.直到调用next方法,test函数正式开始执行,先执行test函数中的print方法,打印开始执行函数。然后执行first = yield
# 3.程序遇到yield关键字,程序暂停,此时next(g)语句执行完成,打印next(g)执行结果,即yield传回的结果,为None
# 4.程序执行g.send(1),程序会从yield关键字那一行继续向下运行,send会把1这个值传递给yield
# 5.yield接收到send方法传递过来的值,然后由yield赋值给first变量
# 6.由于send方法中包含next()方法,所以程序会继续向下运行执行print方法,然后再次遇到yield关键字,程序暂停,此时g.send(1)语句执行完成,打印g.send(1)执行结果,即yield传回的结果,为None
# 7.程序执行g.send(2),程序会从yield关键字那一行继续向下运行,send会把2这个值传递给yield
# 8.yield接收到send方法传递过来的值,然后由yield赋值给second变量
# 9.由于send方法中包含next()方法,所以程序会继续向下运行执行print方法,然后再次遇到yield关键字,程序暂停,此时g.send(2)语句执行完成,打印g.send(2)执行结果,即yield传回的结果,为None

写在后面:

珍爱眼睛  远离电子产品

从上了研究生阶段  眼睛就开始有虹膜炎

隔段时间就来打扰我

不能看电脑不能看手机不能看强光

还拼命流眼泪

我也真是佩服自己

正好这个阶段我就在看书学python  也抽时间看了 许三观卖血记

文学素养还是要培养的

我要做祖国新时代的四有新人  有文化 有道德 有。。。还有什么来着

哈哈

爱吃火锅的人运气不会太差

爱吃火锅的人怎么可能轻易放弃

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本文标签: Python生成器

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