迭代器和生成器有什么区别?有关何时使用每种情况的一些示例会有所帮助。
迭代器和生成器有什么区别?有关何时使用每种情况的一些示例会有所帮助。
Answers:
iterator
是一个更笼统的概念:其类具有next
方法(__next__
在Python 3中)和具有__iter__
方法的任何对象return self
。
每个生成器都是一个迭代器,但反之亦然。生成器是通过调用具有一个或多个yield
表达式(yield
在Python 2.5及更早版本中为语句)的函数而构建的,并且该函数是满足上一段对的定义的对象iterator
。
当您需要一个具有某种复杂状态维护行为的类,或者想要公开除next
(和__iter__
和__init__
)之外的其他方法时,您可能想使用自定义迭代器,而不是生成器。通常,一个生成器(有时,对于足够简单的需求,一个生成器表达式)就足够了,并且它更容易编写代码,因为状态维护(在合理范围内)基本上是由挂起和恢复帧“为您完成的”。
例如,一个生成器,例如:
def squares(start, stop):
for i in range(start, stop):
yield i * i
generator = squares(a, b)
或等效的生成器表达式(genexp)
generator = (i*i for i in range(a, b))
将需要更多代码来构建为自定义迭代器:
class Squares(object):
def __init__(self, start, stop):
self.start = start
self.stop = stop
def __iter__(self): return self
def next(self): # __next__ in Python 3
if self.start >= self.stop:
raise StopIteration
current = self.start * self.start
self.start += 1
return current
iterator = Squares(a, b)
但是,当然,有了类,Squares
您可以轻松地提供其他方法,即
def current(self):
return self.start
如果您在应用程序中实际需要这种额外功能。
for ... in ...:
,传递给函数,要么您要调用iter.next()
for..in
语法时出现错误。也许我错过了一些东西,但是那是前一段时间,如果我解决了,我不会再犹豫。谢谢!
迭代器和生成器有什么区别?有关何时使用每种情况的一些示例会有所帮助。
总结:迭代器是具有__iter__
和方法的对象__next__
(next
在Python 2中)。生成器提供了一种简单的内置方法来创建Iterator的实例。
包含yield的函数仍然是一个函数,在调用该函数时,它会返回生成器对象的实例:
def a_function():
"when called, returns generator object"
yield
生成器表达式还返回生成器:
a_generator = (i for i in range(0))
有关更深入的说明和示例,请继续阅读。
具体来说,生成器是迭代器的子类型。
>>> import collections, types
>>> issubclass(types.GeneratorType, collections.Iterator)
True
我们可以通过几种方式创建生成器。一种非常普遍且简单的方法是使用函数。
具体来说,其中包含yield的函数是一个函数,在调用该函数时会返回生成器:
>>> def a_function():
"just a function definition with yield in it"
yield
>>> type(a_function)
<class 'function'>
>>> a_generator = a_function() # when called
>>> type(a_generator) # returns a generator
<class 'generator'>
同样,生成器是迭代器:
>>> isinstance(a_generator, collections.Iterator)
True
迭代器是可迭代的
>>> issubclass(collections.Iterator, collections.Iterable)
True
这需要一个__iter__
返回Iterator 的方法:
>>> collections.Iterable()
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#79>", line 1, in <module>
collections.Iterable()
TypeError: Can't instantiate abstract class Iterable with abstract methods __iter__
内置元组,列表,字典,集合,冻结集合,字符串,字节字符串,字节数组,范围和内存视图是可迭代对象的一些示例:
>>> all(isinstance(element, collections.Iterable) for element in (
(), [], {}, set(), frozenset(), '', b'', bytearray(), range(0), memoryview(b'')))
True
next
或__next__
方法在Python 2中:
>>> collections.Iterator()
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#80>", line 1, in <module>
collections.Iterator()
TypeError: Can't instantiate abstract class Iterator with abstract methods next
在Python 3中:
>>> collections.Iterator()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class Iterator with abstract methods __next__
我们可以使用以下函数从内置对象(或自定义对象)中获取迭代器iter
:
>>> all(isinstance(iter(element), collections.Iterator) for element in (
(), [], {}, set(), frozenset(), '', b'', bytearray(), range(0), memoryview(b'')))
True
__iter__
当您尝试将对象与for循环一起使用时,将调用该方法。然后__next__
,在迭代器对象上调用该方法以获取循环中的每个项目。StopIteration
耗尽后,迭代器会上升,并且此时无法重用。
在“内置类型” 文档的“迭代器类型”部分的“生成器类型”部分中:
Python的生成器提供了一种实现迭代器协议的便捷方法。如果容器对象的
__iter__()
方法作为发电机实现的,它会自动返回一个迭代器对象(在技术上,一个生成器对象)供给__iter__()
和next()
[__next__()
在Python 3]的方法。有关生成器的更多信息,可以在yield表达式的文档中找到。
(已添加重点。)
因此,我们从中了解到生成器是(便捷的)迭代器类型。
您可以通过创建或扩展自己的对象来创建实现Iterator协议的对象。
class Yes(collections.Iterator):
def __init__(self, stop):
self.x = 0
self.stop = stop
def __iter__(self):
return self
def next(self):
if self.x < self.stop:
self.x += 1
return 'yes'
else:
# Iterators must raise when done, else considered broken
raise StopIteration
__next__ = next # Python 3 compatibility
但是,使用Generator来执行此操作会更容易:
def yes(stop):
for _ in range(stop):
yield 'yes'
也许更简单一些,生成器表达式(类似于列表推导):
yes_expr = ('yes' for _ in range(stop))
它们都可以以相同的方式使用:
>>> stop = 4
>>> for i, y1, y2, y3 in zip(range(stop), Yes(stop), yes(stop),
('yes' for _ in range(stop))):
... print('{0}: {1} == {2} == {3}'.format(i, y1, y2, y3))
...
0: yes == yes == yes
1: yes == yes == yes
2: yes == yes == yes
3: yes == yes == yes
当需要将Python对象扩展为可以迭代的对象时,可以直接使用Iterator协议。
但是,在大多数情况下,最适合yield
用于定义返回生成器迭代器或考虑生成器表达式的函数。
最后,请注意,生成器提供了更多的协同程序功能。我将yield
在有关“ yield”关键字的作用?”的回答中深入解释Generators和该语句。
迭代器:
迭代器是使用next()
方法获取序列的下一个值的对象。
发电机:
生成器是一种使用yield
方法生成或产生值序列的函数。
生成器函数(如以下示例中的ex:函数)返回的生成next()
器对象(如ex f
中的示例)的每个方法调用都将按foo()
顺序生成下一个值。
调用生成器函数时,它甚至不开始执行函数就返回生成器对象。当next()
方法被称为首次,函数开始执行,直到它到达它返回产生值yield语句。收益跟踪(即记住上一次执行)。第二个next()
调用从先前的值继续。
下面的示例演示了yield和生成器对象上的next方法的调用之间的相互作用。
>>> def foo():
... print "begin"
... for i in range(3):
... print "before yield", i
... yield i
... print "after yield", i
... print "end"
...
>>> f = foo()
>>> f.next()
begin
before yield 0 # Control is in for loop
0
>>> f.next()
after yield 0
before yield 1 # Continue for loop
1
>>> f.next()
after yield 1
before yield 2
2
>>> f.next()
after yield 2
end
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
>>>
添加答案是因为现有答案中没有一个专门解决官方文献中的混乱。
生成器函数是使用yield
代替定义的普通函数return
。调用时,生成器函数将返回一个生成器对象,它是一种迭代器-它具有一个next()
方法。当您调用时next()
,将返回生成器函数产生的下一个值。
函数或对象都可以称为“生成器”,具体取决于您阅读的是哪个Python源文档。在Python的词汇说发生器功能,而Python的维基意味着发电机对象。在Python的教程非常设法暗示都用三句话的空间用法:
生成器是用于创建迭代器的简单而强大的工具。它们的编写方式与常规函数类似,但是只要要返回数据就使用yield语句。每次在其上调用next()时,生成器都会从上次中断的地方继续(它会记住所有数据值以及最后执行的语句)。
前两个句子用生成器函数标识生成器,而第三句话用生成器对象标识它们。
尽管存在所有这些困惑,但您仍然可以找到Python语言参考来获得清晰明确的词:
yield表达式仅在定义生成器函数时使用,并且只能在函数定义的主体中使用。在函数定义中使用yield表达式足以使该定义创建一个生成器函数,而不是普通函数。
调用生成器函数时,它将返回称为生成器的迭代器。然后,该生成器控制生成器功能的执行。
因此,在正式和精确的用法中,“生成器”不合格表示生成器对象,而不是生成器功能。
上面的参考是针对Python 2的,但是Python 3语言参考却说了同样的话。但是,Python 3词汇表指出
generator ...通常是指生成器函数,但在某些情况下可能是指生成器迭代器。在预期含义不明确的情况下,使用完整术语可以避免歧义。
先前的答案未添加此功能:生成器具有close
方法,而典型的迭代器则没有。该close
方法StopIteration
在生成器中触发一个异常,该异常可能会finally
在该迭代器的子句中捕获,从而有机会运行一些清理操作。这种抽象使它比简单的迭代器在大型迭代器中最有用。一个人可以关闭一个生成器,就像一个人可以关闭一个文件一样,而不必担心底层内容。
也就是说,我对第一个问题的个人回答是:iteratable __iter__
仅具有一个方法,典型的迭代器__next__
仅具有一个方法,生成器具有an __iter__
和a __next__
以及一个extra close
。
对于第二个问题,我个人的回答是:在公共界面中,我倾向于偏爱生成器,因为它更具弹性:该close
方法具有更大的可组合性yield from
。在本地,我可以使用迭代器,但前提是它是一个平面且简单的结构(迭代器不容易编写),并且有理由相信该序列很短,尤其是在序列结束之前可以将其停止的情况。我倾向于将迭代器视为低级原语,而不是文字。
对于控制流而言,生成器是一个与承诺一样重要的概念:两者都是抽象的且可组合的。
__iter__
方法,那么迭代器怎么可能__next__
只有一个?如果它们应该是可迭代的,我希望它们也一定有__iter__
。
__iter__
on迭代器返回迭代器,而迭代器仅需要一个next
方法(__next__
在Python3中)。请不要将标准(用于鸭子输入)与它们的实现(特定的Python解释器如何实现)混淆。这有点像生成器函数(定义)和生成器对象(实现)之间的混淆。;)
生成器功能,生成器对象,生成器:
一个发电机的功能就像Python中的常规功能,但它包含一个或多个yield
语句。生成器函数是一个很好的工具,它可以尽可能轻松地创建 Iterator对象。通过generator函数返回的Iterator对象也称为Generator对象或Generator。
在此示例中,我创建了一个Generator函数,该函数返回Generator对象<generator object fib at 0x01342480>
。就像其他迭代器一样,Generator对象可以在for
循环中使用,也可以与内置函数一起使用,该 函数next()
从generator返回下一个值。
def fib(max):
a, b = 0, 1
for i in range(max):
yield a
a, b = b, a + b
print(fib(10)) #<generator object fib at 0x01342480>
for i in fib(10):
print(i) # 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
print(next(myfib)) #0
print(next(myfib)) #1
print(next(myfib)) #1
print(next(myfib)) #2
因此,生成器函数是创建Iterator对象的最简单方法。
迭代器:
每个生成器对象都是一个迭代器,但反之则不是。如果自定义迭代器对象的类实现__iter__
和__next__
方法(也称为迭代器协议),则可以创建该对象 。
但是,使用生成器函数来创建迭代器要容易得多,因为它们可以简化迭代器的创建,但是自定义迭代器为您提供了更大的自由度,并且您还可以根据需要实现其他方法,如下例所示。
class Fib:
def __init__(self,max):
self.current=0
self.next=1
self.max=max
self.count=0
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
if self.count>self.max:
raise StopIteration
else:
self.current,self.next=self.next,(self.current+self.next)
self.count+=1
return self.next-self.current
def __str__(self):
return "Generator object"
itobj=Fib(4)
print(itobj) #Generator object
for i in Fib(4):
print(i) #0 1 1 2
print(next(itobj)) #0
print(next(itobj)) #1
print(next(itobj)) #1
强烈推荐Ned Batchelder的示例 用于迭代器和生成器
没有生成器的方法会做一些偶数运算
def evens(stream):
them = []
for n in stream:
if n % 2 == 0:
them.append(n)
return them
而使用发电机
def evens(stream):
for n in stream:
if n % 2 == 0:
yield n
return
声明evens
照常调用方法(生成器)
num = [...]
for n in evens(num):
do_smth(n)
迭代器
一整页的书是可迭代的,书签是 迭代器
这个书签除了移动外别无其他 next
litr = iter([1,2,3])
next(litr) ## 1
next(litr) ## 2
next(litr) ## 3
next(litr) ## StopIteration (Exception) as we got end of the iterator
要使用Generator ...我们需要一个函数
要使用迭代器......我们需要next
和iter
如前所述:
Generator函数返回迭代器对象
迭代器的全部优点:
一次将一个元素存储在内存中
您可以将两种方法比较相同的数据:
def myGeneratorList(n):
for i in range(n):
yield i
def myIterableList(n):
ll = n*[None]
for i in range(n):
ll[i] = i
return ll
# Same values
ll1 = myGeneratorList(10)
ll2 = myIterableList(10)
for i1, i2 in zip(ll1, ll2):
print("{} {}".format(i1, i2))
# Generator can only be read once
ll1 = myGeneratorList(10)
ll2 = myIterableList(10)
print("{} {}".format(len(list(ll1)), len(ll2)))
print("{} {}".format(len(list(ll1)), len(ll2)))
# Generator can be read several times if converted into iterable
ll1 = list(myGeneratorList(10))
ll2 = myIterableList(10)
print("{} {}".format(len(list(ll1)), len(ll2)))
print("{} {}".format(len(list(ll1)), len(ll2)))
此外,如果检查内存占用量,生成器将占用更少的内存,因为它不需要同时将所有值存储在内存中。
我用一种非常简单的方式专门为Python新手编写了代码,尽管Python深入人心地做了很多事情。
让我们从最基本的开始:
考虑一个清单,
l = [1,2,3]
让我们编写一个等效的函数:
def f():
return [1,2,3]
o / p为print(l): [1,2,3]
&o / p为print(f()) : [1,2,3]
让列表l变得可迭代:在python中,列表始终是可迭代的,这意味着您可以随时使用迭代器。
让我们在列表上应用迭代器:
iter_l = iter(l) # iterator applied explicitly
让我们迭代一个函数,即编写一个等效的生成器函数。
在python中,一旦您引入了关键字yield
;它成为生成器函数,并且迭代器将被隐式应用。
注意:每个生成器始终可以应用隐式迭代器进行迭代,此处隐式迭代器是关键, 因此生成器函数将是:
def f():
yield 1
yield 2
yield 3
iter_f = f() # which is iter(f) as iterator is already applied implicitly
因此,如果您观察到,一旦创建函数fa generator,它已经是iter(f)
现在,
l是列表,应用迭代器方法“ iter”后,它变为iter(l)
f已经是iter(f),在应用迭代器方法“ iter”之后,它变为iter(iter(f)),再次是iter(f)
您将int强制转换为已经为int的int(x)并保留为int(x)。
例如:
print(type(iter(iter(l))))
是
<class 'list_iterator'>
永远不要忘记这是Python,而不是C或C ++
因此,以上解释得出的结论是:
列出l〜= iter(l)
生成器函数f == iter(f)