本文實(shí)例講述了Python3.5迭代器與生成器用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

1、列表生成式

通過列表生成式可以直接創(chuàng)建一個(gè)列表。代碼：a = [i*2 for i in range(10)]

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#列表生成式
a = [i*2 for i in range(10)]
print(a)

運(yùn)行結(jié)果：

[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

由于受內(nèi)存限制，列表容量肯定是有限的。創(chuàng)建一個(gè)包含100萬個(gè)元素的列表，不僅占用很大的存儲(chǔ)空間，若只訪問前面的幾個(gè)元素，后邊的絕大多數(shù)元素占用空間浪費(fèi)。

如果列表元素可以按照某種算法推算出來，那是否可以在循環(huán)過程中不斷推算后續(xù)的元素？這樣就不必創(chuàng)建完整的列表list，從而節(jié)省大量的空間。

2、生成器

在Python中，一邊循環(huán)一邊計(jì)算的機(jī)制，叫做：生成器（generator）。創(chuàng)建一個(gè)生成器的方法有很多：

（1）將一個(gè)列表生成式的[]改成()，就創(chuàng)建一個(gè)生成器。代碼：b = (i*2 for i in range(10))

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#列表生成式
a = [i*2 for i in range(10)]
print(a)
print("type of a:",type(a))
#生成器
b = (i*2 for i in range(10))
print(b)
print("type of b:",type(b))
for i in b:
  print(i)

運(yùn)行結(jié)果：

[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
type of a: <class 'list'>
<generator object <genexpr> at 0x008B8D20>
type of b: <class 'generator'>
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18

結(jié)論：生成器的元素只有在調(diào)用的時(shí)候才生成相應(yīng)的，調(diào)用到哪一次才會(huì)生成到哪一次的元素，只記住當(dāng)前的位置。

注意：列表可以直接打印出每一個(gè)元素，而生成器不能用切片的形式去取，會(huì)出錯(cuò)誤。

打印出生成器generator的每一個(gè)元素的方法：如果要一個(gè)一個(gè)打印出來，要通過next()函數(shù)獲得生成器generator的下一個(gè)返回值。

生成器generator保存的是算法，每次調(diào)用print(next(b))，就計(jì)算出生成器b的下一個(gè)元素的值，直到最后一個(gè)元素，沒有更多的元素時(shí)，拋出StopIteration的錯(cuò)誤。

#生成器
b = (i*2 for i in range(10))
print(next(b))
print(next(b))
print(next(b))
print(next(b))

運(yùn)行結(jié)果：

0
2
4
6

不斷調(diào)用next(b)很麻煩，可以利用for循環(huán)，因?yàn)樯善鱣enerator也是可迭代的對(duì)象。

（2）當(dāng)推算的算法比較復(fù)雜時(shí)，用類似列表生成式的for循環(huán)無法實(shí)現(xiàn)，還可以用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)生成器

例如：著名的斐波那契數(shù)列（Fibonaccl），除了第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)之外，任意一個(gè)數(shù)都由前兩個(gè)數(shù)相加得到：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
def fibonaccl(max):
  n,a,b = 0,0,1
  while n < max:
    print(b)
    a,b = b,a + b
    n = n + 1
  return 'done'
fibonaccl(10)

運(yùn)行結(jié)果：

1
1
2
3
5
8
13
21
34
55

總結(jié)：Fibonaccl函數(shù)實(shí)際上定義了斐波那契數(shù)列的推算規(guī)則，可以從第一個(gè)元素開始，推算出后續(xù)任意元素，這種邏輯非常類似generator。

Fibonaccl函數(shù)和生成器generator只有一步之遙，要把Fibonaccl函數(shù)變成生成器generator，只需要將print(b)修改為yield b就可以了。

最難理解的就是generator和函數(shù)的執(zhí)行流程不一樣。函數(shù)是順序執(zhí)行，遇到return語句或者最后一行函數(shù)語句就返回。

而變成generator的函數(shù)，在每次調(diào)用next()的時(shí)候執(zhí)行，遇到y(tǒng)ield語句返回，再次執(zhí)行時(shí)從上次返回的yield語句處繼續(xù)執(zhí)行，

即：yield保存了函數(shù)的中斷狀態(tài)，返回當(dāng)前狀態(tài)的值，函數(shù)停在這里，后邊還可以繼續(xù)回來。

另外，函數(shù)可以不再等待其執(zhí)行結(jié)束，可以中斷在某個(gè)地方做其他的事情，結(jié)束之后還可以繼續(xù)回來接著往下執(zhí)行（具有并行的效果）。

def fibonaccl(max):
  n,a,b = 0,0,1
  while n < max:
    yield b
    a,b = b,a + b
    n = n + 1
  return 'done'
print(fibonaccl(15))
f = fibonaccl(15)
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print("===========")
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print("=========start loop========")  #接著打印后邊的元素
for i in f:
  print(i)

運(yùn)行結(jié)果：

<generator object fibonaccl at 0x00548D50>
1
1
2
3
===========
5
8
13
21
=========start loop========
34
55
89
144
233
377
610

用for循環(huán)調(diào)用generator時(shí)，發(fā)現(xiàn)拿不到generator的return語句的返回值。

如果想要拿到返回值，必須捕獲StopIteration錯(cuò)誤，返回值包含在StopIteration的value中。

def fibonaccl(max):
  n,a,b = 0,0,1
  while n < max:
    yield b
    a,b = b,a + b
    n = n + 1
  return 'done'
g = fibonaccl(6)
while True:
   try:
     x = next(g)
     print('g:', x)
   except StopIteration as e:
     print('Generator return value:', e.value)
     break

運(yùn)行結(jié)果：

g: 1
g: 1
g: 2
g: 3
g: 5
g: 8
Generator return value: done

3、生成器并行的實(shí)現(xiàn)——單線程下的并行效果

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#生成器并行的實(shí)現(xiàn)——生產(chǎn)者、消費(fèi)者模型
import time
def consumer(name):
  print("%s 準(zhǔn)備吃包子啦!" %name)
  while True:
    baozi = yield     #yield保存當(dāng)前狀態(tài)返回
    print("包子[%s]來了,被[%s]吃了!" %(baozi,name))
def producer(name):
  c = consumer('A')
  c2 = consumer('B')
  c.__next__()     #next只喚醒yield
  c2.__next__()
  print("開始準(zhǔn)備做包子啦!")
  for i in range(3):
    time.sleep(1)
    print("做了2個(gè)包子!")
    c.send(i)     #send喚醒yield同時(shí)給它傳值
    c2.send(i)
producer("alex")

運(yùn)行結(jié)果：

A 準(zhǔn)備吃包子啦!
B 準(zhǔn)備吃包子啦!
開始準(zhǔn)備做包子啦!
做了2個(gè)包子!
包子[0]來了,被[A]吃了!
包子[0]來了,被[B]吃了!
做了2個(gè)包子!
包子[1]來了,被[A]吃了!
包子[1]來了,被[B]吃了!
做了2個(gè)包子!
包子[2]來了,被[A]吃了!
包子[2]來了,被[B]吃了!

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