PythonI/O進階學習筆記_9.python的生成器
阿新 • • 發佈：2020-01-06
content：
1. 什麼是生成器
2. 生成器的實現
3. 生成器的應用
一.生成器簡介
1.什麼是生成器
在 Python 中，使用了 yield 的函式被稱為生成器（generator）。
跟普通函式不同的是，生成器是一個返回迭代器的函式，只能用於迭代操作，更簡單點理解生成器就是一個迭代器。
在呼叫生成器執行的過程中，每次遇到 yield 時函式會暫停並儲存當前所有的執行資訊，返回 yield 的值, 並在下一次執行 next() 方法時從當前位置繼續執行。
呼叫一個生成器函式，返回的是一個迭代器物件。
可以看到，普通函式就是返回的return，而生成器函式是生成了一個生成器物件。
為什麼能和普通函式不一樣返回生成器物件？
因為在python在執行之前進行編譯成位元組碼。發現了yield關鍵字，所以在編譯的時候就定義了。
生成器物件，實際上也是實現了我們的迭代協議的。
為啥會用到生成器？
簡單舉個例子：
列表所有資料都在記憶體中，如果有海量資料的話將會非常耗記憶體。如果僅僅需要訪問前面幾個元素，那後面絕大多數元素佔用的空間都白白浪費了。
如果列表元素能按照某種演算法推算出來，那我們就可以在迴圈的過程中不斷推算出後續的元素，這樣就不必建立完整的list，從而節省大量的空間。
生成器在python中的設計使用
實現了延遲求值和惰性求值，也是後面協程實現的基礎。
2.生成器怎麼用
例子：實現斐波拉契數列
#input
def fib(x):
if x<3:
return 1
else:
return fib(x-1)+fib(x-2)
def fib2(x):
n=0
last=1
sum=0
while n<x:
yiled last
sum,last=last,sum+last
n=n+1
if __name__=="__main__":
f=fib(6)
print(f)
f2=fib2(6)
for i in f2:
print(i)
pass
#output
8
1
1
2
3
5
8二. 生成器的實現 生成器其實用起來還是比較簡單的，但是不理解原理的時候，用的時候是不是虛虛的。 1.python函式的工作原理 python直譯器實際上是用c來寫的。直譯器會用C實現的函式(PyEval_EvalFramEx)去執行函式。 這個 PyEval_EvalFramEx 首先會建立一個棧幀(Stack Frame)物件，就是那種記錄上下文的堆疊。注意python裡一切皆物件哦。 然後會將程式碼也變成位元組碼物件。檢視一個函式的位元組碼：
#input
def foo():
bar
def bar():
pass
import dis
print(dis.dis(foo))
#output:
2 0 LOAD_GLOBAL 0 (bar)
2 POP_TOP
4 LOAD_CONST 0 (None)
6 RETURN_VALUE
Nonedef gen_func():
yield 1
name="bobby"
yield 2
age=30
return "tangrong"#input
def gen_func():
yield 1
name="bobby"
yield 2
age=30
return "tangrong"
gen=gen_func()
print(gen.gi_frame.f_lasti)
print(gen.gi_frame.f_locals)
next(gen)
print(gen.gi_frame.f_lasti)
print(gen.gi_frame.f_locals)
next(gen)
print(gen.gi_frame.f_lasti)
print(gen.gi_frame.f_locals)
#outpu:
-1
{}
2
{}
12
{'name': 'bobby'}
三.生成器的應用 1.生成器在Userlist中的應用 我們知道，對list可以進行迴圈遍歷。因為其是可迭代的。如果實現了__getitem__也是可以進行for遍歷的。而且是會先去查詢__iter__，沒有發現__iter__魔法方法才會去找__getitem__方法。 我們去看list類的原始碼的時候，其實就是提供了給我們看的介面，實際的c語言實現並看不到。而且我們在定製自己的List類的時候，是完全不提倡去繼承list的，因為裡面的很多關鍵方法是不能被重寫的。但是python提供了UserList，即python實現的list。 首先，UserList是繼承的MutableSequence。 而在MutableSequence的__iter__的實現中，就應用到了生成器。 2.生成器是如何讀取大檔案的（如何使用生成器表示式） #將一個500g的檔案讀取出來 寫入資料庫 並且這個檔案只有一行資料，有特定的分隔符。 #如果是多行的話，用open一行行讀取還是可以的。 #但是實際上！！ 檔案物件的read函式，是可以傳遞我要讀取的大小的，並且偏移量會被記錄。