Python小白學習之路（二十二）—【生成器】

摘要： 一.什麼是生成器？ 生成器可以理解成是一種資料型別，特殊地是生成器可以自動實現迭代器協議 其他的資料型別需要呼叫自己內建的__iter__方法 所以換種說法，生成器就是可迭代物件 ！回憶：很重要的迭代器協議 物件必須提供一個 next 方法，執行該方...

一.什麼是生成器？

生成器可以理解成是一種資料型別，特殊地是生成器可以自動實現迭代器協議

其他的資料型別需要呼叫自己內建的__iter__方法

所以換種說法，生成器就是可迭代物件

！回憶：很重要的迭代器協議

物件必須提供一個 next 方法，執行該方法要麼返回迭代中的下一項，

要麼就引起一個Stoplteration異常，以終止迭代（只能往後走不能往前退）

二.生成器的分類（兩類）

python中生成器的表現形式

python中提供生成器的方式

一類是生成器函式；另一類是生成器表示式

第一類：關於生成器函式

• 與常規函式定義相同。但是返回值時使用 yield 而不是return。
• yield語句一次返回一個結果，可以進行多次返回（而return只能返回一次）
• yield每次返回一個結果，在每個結果中間，掛起函式的狀態（其實就是記住我函式執行到哪一行了）

#舉例：
def test ():
yield 1
g = test()#並不會執行test（）函式，需要通過 g.__next__()方法來觸發生成器函式執行
print(g) 
print(g.__next__())

#執行結果
<generator object test at 0x0051AA70>
1

在說生成器表示式之前，補充三元表示式和列表解析

三元表示式：(顧名思義，就是有三個元素唄)

以前我們是這麼寫程式的：

name = 'alex'
if name == 'alex':
print('Ok')
else:
print('Not ok')

利用三元表示式我們是這麼寫程式的：

name = 'alex'
res = 'Ok' if name == 'alex' else 'Not ok'#三元表示式
print(res)
#執行結果
Ok

（每一圈為一個元）

列表解析：

列表解析式的語法格式為：

• [i操作 for i in 列表 if 表示式1 and 表示式2]
• （其實就是用中括號[]將三元表示式框起來）

舉例理解：

#我要通過程式下10個雞蛋

#以前我是這麼寫的

egg_list = []
for i in range(10):
egg_list.append('雞蛋%s' %i)
print(egg_list)
#執行結果
['雞蛋0', '雞蛋1', '雞蛋2', '雞蛋3', '雞蛋4', '雞蛋5', '雞蛋6', '雞蛋7', '雞蛋8', '雞蛋9']

#通過列表解析式我是這麼寫程式的

l0 = [ '雞蛋%s' %i for i in range(10) ]
print(l0)
#執行結果
['雞蛋0', '雞蛋1', '雞蛋2', '雞蛋3', '雞蛋4', '雞蛋5', '雞蛋6', '雞蛋7', '雞蛋8', '雞蛋9']

l1 = [ '雞蛋%s' %i for i in range(10) if i < 5 ]
print(l1)
#執行結果
['雞蛋0', '雞蛋1', '雞蛋2', '雞蛋3', '雞蛋4']

l2 = [ '雞蛋%s' %i for i in range(10) if i < 3 or i > 7]
print(l2)
#執行結果
['雞蛋0', '雞蛋1', '雞蛋2', '雞蛋8', '雞蛋9']

總結：列表解析式優缺點

優點：取值方便（如果列表的長度較小時使用列表解析會很方便，）

缺點：如果列表的長度很大的時候，使用列表解析會佔用很多的記憶體資源，此時可以使用生成器表示式來節省記憶體資源

第二類：關於生成器表示式

生成器表示式：（就是將列表解析式的中括號變成圓括號）

#舉例：
l0 = ('雞蛋%s' %i for i in range(10))
print(l0)
print(l0.__next__())
print(l0.__next__())
print(l0.__next__())

#執行結果
<generator object <genexpr> at 0x0045AA70>
雞蛋0
雞蛋1
雞蛋2

小結：

1.將列表解析式的 [] 換成 () 得到的就是生成器表示式

2.列表解析式與生成器表示式都是一種便利的程式設計方式，只不過生成器表示式更節省記憶體

3.python使用迭代器協議讓 for 迴圈變得更加通用。大部分內建函式也是使用迭代器協議來訪問物件的

舉例：

sum 函式

sum(x ** 2 for x in range(4))#sum 直接按照迭代器協議訪問物件（類比for迴圈）

sum([x ** 2 for x in range(4)])#所以並不需要將物件 x ** 2 for x in rang(4) 加上一個中括號變成列表解析式，將所有的值取出來構成一個列表再進行求和運算

三、通過兩段程式程式碼來感受一下生成器的優勢

#今天所舉得列子不是下蛋就是吃包子（視訊課上老師就是這麼講的）

#我也深深的懷疑

#為什麼老師這麼鍾愛吃包子和下雞蛋

#下蛋程式一：
def xiadan():
res = []
for i in range(10000):
res.append('雞蛋%s' %i)
return res
print(xiadan())

#缺點一：佔用空間較大
#缺點二：效率低

#下蛋程式二：
def xiadan():
for i in range(10000):
yield '雞蛋%s' %i
lmj = xiadan()
print(lmj.__next__())

#第一段程式是一旦執行 xiadan()這個函式，先下了10000個雞蛋來佔用記憶體空間，在去執行其他操作
#第二段程式是通過生成器函式yield來返回我所需要的雞蛋，我邊用（通過__next__() 觸發生成器函式）雞蛋，邊下雞蛋

以生成器函式為例，對生成器進行總結

• 語法上和函式類似： 生成器函式和常規函式幾乎是一樣的。它們都是使用def語句進行定義

差別在於生成器使用yield語句進行返回一個值，而常規函式使用return語句返回一個值

• 自動實現迭代器協議： 對於生成器，python會自動實現迭代器協議，以便應用到迭代器背景中

由於生成器自動實現了迭代器協議，所以我們可以直接呼叫它的next方法，並且在沒有值可以返回的時候生成器自動生成Stoplteration異常

• 狀態掛起： 生成器使用yield語句返回一個值。yield 語句掛起該生成器函式的狀態，保留足夠的資訊，以便之後從它離開的地方繼續執行

優點一：

生成器的好處就是延遲計算，一次返回一個結果。也就是說它不會一次生成所有的結果，這對於大資料量

處理非常有用（前面下雞蛋的例子）

優點二：

生成器還能提高程式碼可讀性

1.使用生成器以後，程式碼行數更少（在保證程式碼可讀性的前提下，程式碼行數越少越好）

2.不適用生成器，對於每次結果，我們首先看到的是result.append(index),其次才是index

也就是說，我們每次看到的，是一個列表的append操作，只是append的是我們想要的結果。

使用生成器的時候，直接yield index，少了列表的append操作的干擾，我們一眼能夠看出，程式碼是要進行什麼操作。

四、觸發生成器執行的三種方式

• • 方式一：__next__()
  • 方式二：next()
  • 方式三：send()

#舉例：

def xiadan():
for i in range(10000):
yield '雞蛋%s' %i

g = xiadan()
print(g.__next__())
print(next(g))
print(g.send(None))

#執行結果
雞蛋0
雞蛋1
雞蛋2

關於 send() 總結來源於一下文章並且結合自己的理解

看到一篇關於 yield 總結特別好的文章

連結：https://www.cnblogs.com/renpingsheng/p/8635777.html

send()必須傳一個引數，可為 None 或者 其他值

作用：

1. yield相當於return ，控制的是函式的返回值

2. x = yield的另外一個特性，接受send傳過來的值，賦值給 x

舉例理解：

def test():
print('開始執行函式')
first = yield
print('第一次', first)
second = yield
print('第二次', second)
yield
g = test()
print(next(g))
print(g.send(1))
print(g.send(2))

#程式執行過程分析
# 1.程式開始執行以後，因為test函式中有yield關鍵字，所以test函式並不會真的執行，而是先得到一個生成器g.
# 2.直到呼叫next方法，test函式正式開始執行，先執行test函式中的print方法，列印開始執行函式。然後執行first = yield
# 3.程式遇到yield關鍵字，程式暫停，此時next(g)語句執行完成，列印next(g)執行結果，即yield傳回的結果，為None
# 4.程式執行g.send(1)，程式會從yield關鍵字那一行繼續向下執行，send會把1這個值傳遞給yield
# 5.yield接收到send方法傳遞過來的值，然後由yield賦值給first變數
# 6.由於send方法中包含next()方法，所以程式會繼續向下執行執行print方法，然後再次遇到yield關鍵字，程式暫停，此時g.send(1)語句執行完成，列印g.send(1)執行結果，即yield傳回的結果，為None
# 7.程式執行g.send(2)，程式會從yield關鍵字那一行繼續向下執行，send會把2這個值傳遞給yield
# 8.yield接收到send方法傳遞過來的值，然後由yield賦值給second變數
# 9.由於send方法中包含next()方法，所以程式會繼續向下執行執行print方法，然後再次遇到yield關鍵字，程式暫停，此時g.send(2)語句執行完成，列印g.send(2)執行結果，即yield傳回的結果，為None

寫在後面：

珍愛眼睛  遠離電子產品

從上了研究生階段  眼睛就開始有虹膜炎

隔段時間就來打擾我

不能看電腦不能看手機不能看強光

還拼命流眼淚

我也真是佩服自己

正好這個階段我就在看書學python  也抽時間看了 許三觀賣血記

文學素養還是要培養的

我要做祖國新時代的四有新人  有文化 有道德 有。。。還有什麼來著

哈哈

愛吃火鍋的人運氣不會太差

愛吃火鍋的人怎麼可能輕易放棄