2020-10-27
Python培訓(xùn)
好程序員Python培訓(xùn)分享Python生成器的詳細(xì)介紹,首先生成器是Python初級(jí)開發(fā)者最難理解的概念之一,雖被認(rèn)為是Python編程中的高級(jí)技能,但在各種項(xiàng)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(duì)比著講,生成器就是一個(gè)在行為上和迭代器非常類似的對(duì)象,如果把迭代器比作Android系統(tǒng),那么生成器就是iOS,二者功能上差不多,但是生成器更優(yōu)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(huán))的對(duì)象,它像列表一樣可以迭代獲取其中的每一個(gè)元素,任何實(shí)現(xiàn)了__next__方法(python2是next)的對(duì)象都可以稱為迭代器。
它與列表的區(qū)別在于,構(gòu)建迭代器的時(shí)候,不像列表把所有元素一次性加載到內(nèi)存,而是以一種延遲計(jì)算(lazyevaluation)方式返回元素,這正是它的優(yōu)點(diǎn)。比如列表含有中一千萬個(gè)整數(shù),需要占超過400M的內(nèi)存,而迭代器只需要幾十個(gè)字節(jié)的空間。因?yàn)樗]有把所有元素裝載到內(nèi)存中,而是等到調(diào)用next方法時(shí)候才返回該元素(按需調(diào)用callbyneed的方式,本質(zhì)上for循環(huán)就是不斷地調(diào)用迭代器的next方法)。
以斐波那契數(shù)列為例來實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(jìn)入生成器的話題了。普通函數(shù)用return返回一個(gè)值,和Java等其他語言是一樣的,然而在Python中還有一種函數(shù),用關(guān)鍵字yield來返回值,這種函數(shù)叫生成器函數(shù),函數(shù)被調(diào)用時(shí)會(huì)返回一個(gè)生成器對(duì)象,生成器本質(zhì)上還是一個(gè)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(qū)別在于實(shí)現(xiàn)方式上不一樣,后者更加簡潔
最簡單的生成器函數(shù):
>>> 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(gè)生成器函數(shù),調(diào)用該函數(shù)時(shí)返回對(duì)象就是生成器g,這個(gè)生成器對(duì)象的行為和迭代器是非常相似的,可以用在for循環(huán)等場景中。注意yield對(duì)應(yīng)的值在函數(shù)被調(diào)用時(shí)不會(huì)立刻返回,而是調(diào)用next方法時(shí)(本質(zhì)上for循環(huán)也是調(diào)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(gè)等級(jí),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(shí)現(xiàn)斐波那契數(shù)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(dá)式
在前面一期「這樣寫代碼更優(yōu)雅」的文章里面曾經(jīng)介紹過列表推導(dǎo)式(listcomprehension),生成器表達(dá)式與列表推導(dǎo)式長的非常像,但是它倆返回的對(duì)象不一樣,前者返回生成器對(duì)象,后者返回列表對(duì)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(guān)于好程序員Python培訓(xùn)之了解Python生成器的全部內(nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,想要了解更多關(guān)于Python開發(fā)方面內(nèi)容的小伙伴,請(qǐng)關(guān)注好程序員Python培訓(xùn)官網(wǎng)、微信公眾號(hào)等平臺(tái)。
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