2020-10-27
Python培訓
好程序員Python培訓分享Python生成器的詳細介紹,首先生成器是Python初級開發者最難理解的概念之一,雖被認為是Python編程中的高級技能,但在各種項目中可以隨處見到生成器的身影,你得不得去理解它、使用它、甚至愛上它。
提到生成器,總不可避免地要把迭代器拉出來對比著講,生成器就是一個在行為上和迭代器非常類似的對象,如果把迭代器比作Android系統,那么生成器就是iOS,二者功能上差不多,但是生成器更優雅。
什么是迭代器
顧名思義,迭代器就是用于迭代操作(for循環)的對象,它像列表一樣可以迭代獲取其中的每一個元素,任何實現了__next__方法(python2是next)的對象都可以稱為迭代器。
它與列表的區別在于,構建迭代器的時候,不像列表把所有元素一次性加載到內存,而是以一種延遲計算(lazyevaluation)方式返回元素,這正是它的優點。比如列表含有中一千萬個整數,需要占超過400M的內存,而迭代器只需要幾十個字節的空間。因為它并沒有把所有元素裝載到內存中,而是等到調用next方法時候才返回該元素(按需調用callbyneed的方式,本質上for循環就是不斷地調用迭代器的next方法)。
以斐波那契數列為例來實現一個迭代器:
class Fib:
def __init__(self, n):
self.prev = 0
self.cur = 1
self.n = n
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
if self.n > 0:
value = self.cur
self.cur = self.cur + self.prev
self.prev = value
self.n -= 1
return value
else:
raise StopIteration()
# 兼容python2
def __next__(self):
return self.next()
f = Fib(10)
print([i for i in f])
#[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]
什么是生成器
知道迭代器之后,就可以正式進入生成器的話題了。普通函數用return返回一個值,和Java等其他語言是一樣的,然而在Python中還有一種函數,用關鍵字yield來返回值,這種函數叫生成器函數,函數被調用時會返回一個生成器對象,生成器本質上還是一個迭代器,也是用在迭代操作中,因此它有和迭代器一樣的特性,唯一的區別在于實現方式上不一樣,后者更加簡潔
最簡單的生成器函數:
>>> def func(n):
... yield n*2
...
>>> func
<function func at 0x00000000029F6EB8>
>>> g = func(5)
>>> g
<generator object func at 0x0000000002908630>
>>>
func就是一個生成器函數,調用該函數時返回對象就是生成器g,這個生成器對象的行為和迭代器是非常相似的,可以用在for循環等場景中。注意yield對應的值在函數被調用時不會立刻返回,而是調用next方法時(本質上for循環也是調用next方法)才返回
>>> g = func(5)
>>> next(g)
10
>>> g = func(5)
>>> for i in g:
... print(i)
...
10
那為什么要用生成器呢?顯然,用生成器在逼格上要比迭代器高幾個等級,它沒有那么多冗長代碼了,而且性能上一樣的高效,為什么不用呢?來看看用生成器實現斐波那契數列有多簡單。
def fib(n):
prev, curr = 0, 1
while n > 0:
n -= 1
yield curr
prev, curr = curr, curr + prev
print([i for i in fib(10)])
#[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]
生成器表達式
在前面一期「這樣寫代碼更優雅」的文章里面曾經介紹過列表推導式(listcomprehension),生成器表達式與列表推導式長的非常像,但是它倆返回的對象不一樣,前者返回生成器對象,后者返回列表對象。
>>> g = (x*2 for x in range(10))
>>> type(g)
<type 'generator'>
>>> l = [x*2 for x in range(10)]
>>> type(l)
<type 'list'>
以上就是關于好程序員Python培訓之了解Python生成器的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,想要了解更多關于Python開發方面內容的小伙伴,請關注好程序員Python培訓官網、微信公眾號等平臺。
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