生成器
我們學習完推導式之后發現,推導式就是在容器中使用一個for回圈而已,為什么沒有元組推導式?
原因就是“元組推導式”的名字不是這樣的,而是叫做生成器運算式,
什么是生成器
生成器運算式本質上就是一個迭代器,是定義迭代器的一種方式,是允許自定義邏輯的迭代器,生成器使用generator表示,
迭代器和生成器的區別
迭代器本身是系統內置的, 無法重寫內置的邏輯結構;而生成器是用戶自定義的,可以重寫邏輯結構,所以生成器就是一個迭代器,只是我們將自己寫的迭代器叫做生成器作為區分而已,
創建方式
生成器有兩種創建方式
- 生成器運算式,就是“元組推導式”
- 生成器函式,就是使用def定義,里面使用
yield關鍵字
生成器運算式
基本語法
from collections import Iterator, Iterable
# 生成器運算式(元組推導式)
gen = (i * 2 for i in range(1, 11))
print(isinstance(gen, Iterable)) # 判斷是否是迭代物件
print(isinstance(gen, Iterator)) # 判斷是否是迭代器
# 這個 gen 就是生成器
生成器函式
我們上面說到,生成器函式如何定義?其實和普通的函式定義的方法是一樣的,都是要使用def關鍵字來定義,其它的寫法沒有任何要求,普通函式怎么寫生成器函式就怎么寫,唯一的要求就是要使用yield關鍵字,
要注意,生成器函式就是一個函式,是使用了yield的函式,只不過生成器函式是用來定義生成器的,
yield關鍵字
yield這個關鍵字其實類似于return關鍵字,return關鍵字的作用是在函式中使用,用來回傳資料,yield關鍵字的作用也是一樣的,就是用來回傳資料,但是和return還有其它的不同之處,
yield和return
共同點
執行到對應陳述句的時候,就會回傳對應的值,
不同點
return執行的時候,函式就跳出,然后return之后的所有作用域陳述句就會全部跳出,當函式再次呼叫的時候,整個函式就重新執行,
yield執行的時候,回傳資料,但是函式就會記住跳出的位置,當你再次呼叫函式(生成器)的時候,就從上一次跳出的地方繼續執行,是不是和迭代器的取值有異曲同工之處?
yield的使用方法
yield的使用方法有兩種,一種是和return的使用方法一樣,在關鍵字的后面直接添加回傳值,這是推薦使用的方法;
第二種方法使用將yield作為一個函式使用,就是在yield后面使用括號,在括號中填寫回傳的值,
生成器函式的基本使用
# 1、定義一個生成器函式
# 生成器函式就是一個使用yield的函式
def myGen():
print(1)
yield 11
print(2)
yield 22
print(3)
yield 33
# 2、初始化生成器
# 執行生成器函式,回傳一個物件,就是生成器物件,簡稱生成器
from collections import Iterator
gen = myGen()
res = isinstance(gen, Iterator)
print(res) # True 回傳True說明生成器本質上就是一個迭代器
# 3、呼叫生成器
# 生成器本質上就是一個迭代器,還記得迭代器如何呼叫嗎?
res = next(gen)
print(res)
"""
結果:
1 (生成器函式中的陳述句 print(1))
11 (yield回傳的值,print(res))
"""
send的使用
send和next一樣,都是用來取出迭代器中的值的函式,send是生成器的內置函式,而且send和next相比,功能更加的強大,next只能取值;send不但能取值,而且還能發送值,
實體
定義生成器函式
def myGen():
print('process start')
# res獲取yield的值
res = yield 100
print(res, '內部列印1')
print('process start')
res = yield 200
print(res, '內部列印2')
print('process start')
res = yield 300
print(res, '內部列印3')
初始化生成器
gen = myGen()
第一次呼叫生成器
# 在使用send時,第一次傳遞的資料必須是None,這是硬性語法,以為send第一次傳遞引數的時候,還沒有遇到yield,所以不能傳送,
res = gen.send(None)
print(res)
"""
結果:
process start
100
"""
使用send第一次呼叫生成器的時候執行了下面的陳述句:
print('process start') res = yield 100執行到yield 100的時候,才碰到了yield,但是send之前沒有遇到過yield,所以不能傳入任何值,None沒有任何意義,這是硬性語法,
這里注意,
res = yield 100中的res此時沒有任何價值,因為這個一條陳述句我們目前只執行了一半,執行了yield 100,還有res的賦值沒有完成,所以現在的res沒有任何的意義,第一次呼叫生成器,回傳100,這個100則是陳述句
res = yield 100回傳的值,
第二次呼叫
res = next(gen)
print(res)
"""
結果:
None 內部列印1
process start
200
"""
第二次呼叫執行了以下陳述句:
res = yield 100 print(res, '內部列印1') print('process start') res = yield 200注意,生成器函式在呼叫的時候,會從上一次yield回傳值的地方,就是
res = yield 100,但是這個陳述句第二次呼叫的時候,只會執行一半,因為另一半在第一次呼叫的時候已經執行完了,就是yield 100,就是說還有res的賦值沒有進行,但是第二次呼叫使用的是next,next沒有傳送值的能力,所以res就沒有賦予任何值,,在列印的時候,res就是一個None,
第三次呼叫
res = gen.send('第三次呼叫')
print(res)
"""
結果:
第三次呼叫 內部列印2
process start
300
"""
第三次呼叫執行的陳述句是:
res = yield 200 print(res, '內部列印2') print('process start') res = yield 300這次和第二次的呼叫基本是一樣的,但是這次是使用send呼叫,所以傳送了值過去,執行于是將值賦予了res,
第四次呼叫
res = gen.send(None)
print(res)
"""
結果:
None 內部列印3
StopIteration (報錯)
"""
第四次呼叫,執行以下陳述句:
res = yield 300 print(res, '內部列印3')第四次呼叫生成器,沒有可以執行的yield陳述句,所以回傳不了任何資料,因此報出了
StopIteration的錯誤,
可迭代物件的優化
現在我們就已經學習完了容器和迭代器、生成器的相關知識,我們也知道了可迭代物件和迭代器的區別,那么現在我們要說的是,如果我們需要制定一個容器供我們遍歷使用,那么我們優先使用迭代器而不是容器這樣的一個普通的可迭代物件,
在我們之后的日常使用程序當中,我們有時就會發現,我們需要在一個回圈中遍歷一個容器供我們使用,但是這個容器中的值非常多,使這個容器占據的記憶體空間非常大,消耗了大量的資源,導致我們的程式非常慢,這個時候我們就需要使用迭代器或者生成器去遍歷,迭代器每次遍歷只占據當次遍歷時的記憶體空間,因此非常的節省資源,所以這就是我們優先使用迭代器的理由,
總結
現在我們就學習完了python中的所有的函式型別,知道了python中的有內置函式、自定義函式,之后我們還會學習一些python的常用標準庫和第三方庫,里面也有一些我們經常用到的函式,
- 普通函式,使用def定義
- 匿名函式,使用lambda定義
- 閉包函式,內函式呼叫外函式的變數,并且外函式將內函式回傳,這樣的嵌套下,外函式就是一個閉包函式,但是一般的情況下,我們并不特意的作出一個閉包函式,而是要使用閉包這么一個功能
- 高階函式,就是將函式作為引數使用的函式,常用的內置高階函式有map、filter、reduce、sorted
- 遞回函式,自己呼叫自己的函式
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