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Python--生成器

2020-09-29 08:50:40 後端開發

學習生成器之前,首先需要認識串列生成式,直奔主題,

1、簡單串列生成式示例:

1 b = [ i for i in range(10)]
2 print(b)
3 
4 >>>
5 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

看樣子好像很NB的樣子,其實它等價于:

1 c = []
2 for i in range(10):
3     c.append(i)
4 print(c)
5 
6 >>>
7 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

其實還是有點NB的,畢竟代碼少了,手動嘻嘻嘻!

2、削微高級點的串列生成式:

1 def func(x):
2     a = x + 1
3     b = a + x
4     return b
5 d = [ func(i) for i in range(10) ]
6 print(d)
7 
8 >>>
9 [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]

生成式生成的資料可以交給函式處理,進而得到預定規則的一組資料,

下面有請主角登場!!!!

生成器:在Python中,一邊回圈一邊計算的機制,稱為生成器:generator,

  我們知道了,通過串列生成式,我們可以直接創建一個串列,但是,受到記憶體限制,串列容量肯定是有限的,而且,創建一個包含100萬個元素的串列,不僅占用很大的存盤空間,如果我們僅僅需要訪問前面幾個元素,那后面絕大多數元素占用的空間都白白浪費了,所以,如果串列元素可以按照某種演算法推算出來,那我們是否可以在回圈的程序中不斷推算出后續的元素呢?這樣就不必創建完整的list,從而節省大量的空間,

創建生成器的姿勢:將生成式的"[]"換成"()"就ok了,是不是超級簡單,,,

 1 a = ( i for i in range(10))
 2 print(a)
 3 for i in a:
 4     print(i)
 5 
 6 >>>
 7 <generator object <genexpr> at 0x00000270A14EB0B0>
 8 0
 9 1
10 ..
11 9

由上面的例子可見,列印的a已不是一個串列,而是a的記憶體地址,而且a可以通過for回圈將其中的值取出,

就用一個小栗子完成生成式和生成器比較吧:

1 # 生成b需要很長時間
2 b = [ i for i in range(100000000) ]
3 # 生成c很快,因為不需要實際寫資料,c的資料是在使用時才生成
4 c = ( i for i in range(100) )

生成器特性:

1.生成器只能一個個的取資料
2.生成器只有在呼叫時才會生成相應的資料
3.生成器只記住當前位置的地址,之前的的記憶體地址都沒了
4.只有一個__next__()方法
5.生成器不能根據索引位置取值
1 c = ( i for i in range(100) )
2 print(c.__next__())
3 print(c.__next__())
4 print(c[0])
5 
6 >>>
7 0
8 1
9 TypeError: 'generator' object is not subscriptable

#############################################################

示例:了解斐波那契數列(下個數為前兩個數的和)

 1 def fib(max):
 2     n, a, b = 0, 0, 1
 3     while n < max:
 4         print(b)
 5         a, b = b, a+b  #注意a, b = b, a+b 等價于 t(b,a+b);a=t[0];b=t[1],而不是 a=b;b=a+b
 6         n = n + 1
 7     return "done"
 8 fib(7)
 9 >>>
10 1
11 1
12 2
13 3
14 5
15 8
16 13

使斐波那契數列變成一個生成器

 1 def fib(max):
 2     n, a, b = 0, 0, 1
 3     while n < max:
 4         yield b  #yield回傳當前狀態的值,程式停在此處
 5         a, b = b, a+b
 6         n = n + 1
 7     return "---done---" 
 8 # fib(5)  #此時執行,并無回傳值,因為沒有取值,使用__next__()進行取值
 9 f = fib(5)
10 print(f.__next__())
11 print(f.__next__())
12 print(f.__next__())
13 print(f.__next__())
14 print(f.__next__())
15 print(f.__next__())
16 
17 >>>
18 1
19 1
20 2
21 3
22 5
23 StopIteration: ---done---  # 當超出時報錯
使用yield后,可以使用__next__()方法,中斷函式的執行,在中斷之后可以執行其他的操作,然后還可以通過__next__()再進入
例如:
 1 def fib(max):
 2     n, a, b = 0, 0, 1
 3     while n < max:
 4         # print(b)
 5         yield b  #yield回傳當前狀態的值,程式停在此處
 6         a, b = b, a+b
 7         n = n + 1
 8     return "---done---"  
 9 f = fib(5)
10 f.__next__()
11 X = f.__next__()
12 print(X)
13 print("休息一會兒,馬上就回來了")
14 Y = f.__next__()
15 print(Y)
16 print("又走了...")
17 Z = f.__next__()
18 print(Z)
19 >>>
20 1
21 休息一會兒,馬上就回來了
22 2
23 又走了...
24 3

能看到這,那你又又又又又又要學到了:抓例外、抓例外、抓例外,重要的事情說三遍!!!

 1 def fib(max):
 2     n, a, b = 0, 0, 1
 3     while n < max:
 4         # print(b)
 5         yield b  #yield回傳當前狀態的值,程式停在此處
 6         a, b = b, a+b
 7         n = n + 1
 8     return "---done---"
 9 g = fib(8)
10 while True:
11     try:
12         x = next(g)  # 等價于 x = g.__next__()
13         print("value:", x)
14     except StopIteration as e: #當出現StopIteration時執行下面的代碼
15         print("Generator return value", e.value)
16         break
17 
18 >>>
19 value: 1
20 value: 1
21 value: 2
22 value: 3
23 value: 5
24 value: 8
25 value: 13
26 value: 21
27 Generator return value ---done---

生成器示例高級,實作并行:

import  time
def consum(name):
    print("%s 要來吃包子了" % (name))
    while True:
        baozi = yield
        print("%s個包子被%s吃了" % (baozi, name))

def product(name):
    d = consum("flb")
    d2 = consum("wxl")
    d.__next__() # next喚醒yield,不會給yield傳值
    d2.__next__()
    print("%s要來做包子了" %(name))
    for i in  range(3):
        time.sleep(1)
        print("%s做了%s個包子" %(name,i))
        d.send(i)  # send喚醒yield,會給yield傳值
        d2.send(i)
product("TJ")

>>>
flb 要來吃包子了
wxl 要來吃包子了
TJ要來做包子了
TJ做了0個包子
0個包子被flb吃了
0個包子被wxl吃了
TJ做了1個包子
1個包子被flb吃了
1個包子被wxl吃了
TJ做了2個包子
2個包子被flb吃了
2個包子被wxl吃了

END!!!

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