• 17、生成器


    一 生成器与yield

    若函数体包含yield关键字,再调用函数,并不会执行函数体代码,得到的返回值即生成器对象

    >>> def my_range(start,stop,step=1):
    ...     print('start...')
    ...     while start < stop:
    ...         yield start
    ...         start+=step
    ...     print('end...')
    ... 
    >>> g=my_range(0,3)
    >>> g
    <generator object my_range at 0x104105678>
    
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    生成器内置有__iter__和__next__方法,所以生成器本身就是一个迭代器

    >>> g.__iter__
    <method-wrapper '__iter__' of generator object at 0x1037d2af0>
    >>> g.__next__
    <method-wrapper '__next__' of generator object at 0x1037d2af0>
    
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    因而我们可以用next(生成器)触发生成器所对应函数的执行,

    >>> next(g) # 触发函数执行直到遇到yield则停止,将yield后的值返回,并在当前位置挂起函数
    start...
    0
    >>> next(g) # 再次调用next(g),函数从上次暂停的位置继续执行,直到重新遇到yield...
    1
    >>> next(g) # 周而复始...
    2
    >>> next(g) # 触发函数执行没有遇到yield则无值返回,即取值完毕抛出异常结束迭代
    end...
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    StopIteration
    
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    既然生成器对象属于迭代器,那么必然可以使用for循环迭代,如下:

    >>> for i in countdown(3):
    ...     print(i)
    ... 
    countdown start
    3
    2
    1
    Done!
    
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    有了yield关键字,我们就有了一种自定义迭代器的实现方式。yield可以用于返回值,但不同于return,函数一旦遇到return就结束了,而yield可以保存函数的运行状态挂起函数,用来返回多次值

    二 yield表达式应用

    在函数内可以采用表达式形式的yield

    >>> def eater():
    ...     print('Ready to eat')
    ...     while True:
    ...         food=yield
    ...         print('get the food: %s, and start to eat' %food)
    ...
    
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    可以拿到函数的生成器对象持续为函数体send值,如下

    
    >>> g=eater() # 得到生成器对象
    >>> g
    <generator object eater at 0x101b6e2b0>
    >>> next(e) # 需要事先”初始化”一次,让函数挂起在food=yield,等待调用g.send()方法为其传值
    Ready to eat
    >>> g.send('包子')
    get the food: 包子, and start to eat
    >>> g.send('鸡腿')
    get the food: 鸡腿, and start to eat
    
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    针对表达式形式的yield,生成器对象必须事先被初始化一次,让函数挂起在food=yield的位置,等待调用g.send()方法为函数体传值,g.send(None)等同于next(g)。

    我们可以编写装饰器来完成为所有表达式形式yield对应生成器的初始化操作,如下

    def init(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            g=func(*args,**kwargs)
            next(g)
            return g
        return wrapper
    
    @init
    def eater():
        print('Ready to eat')
        while True:
            food=yield
            print('get the food: %s, and start to eat' %food)
    
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    表达式形式的yield也可以用于返回多次值,即变量名=yield 值的形式,如下

    >>> def eater():
    ...     print('Ready to eat')
    ...     food_list=[]
    ...     while True:
    ...         food=yield food_list
    ...         food_list.append(food)
    ... 
    >>> e=eater()
    >>> next(e)
    Ready to eat
    []
    >>> e.send('蒸羊羔')
    ['蒸羊羔']
    >>> e.send('蒸熊掌')
    ['蒸羊羔', '蒸熊掌']
    >>> e.send('蒸鹿尾儿')
    ['蒸羊羔', '蒸熊掌', '蒸鹿尾儿']
    
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    三元表达式、列表生成式、生成器表达式

    3.1 三元表达式

    三元表达式是python为我们提供的一种简化代码的解决方案,语法如下

    res = 条件成立时返回的值 if 条件 else 条件不成立时返回的值
    
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    针对下述场景

    def max2(x,y):
        if x > y:
            return x
        else:
            return y
    
    res = max2(1,2)
    
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    用三元表达式可以一行解决

    x=1
    y=2
    res = x if x > y else y # 三元表达式
    
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    3.2 列表生成式

    列表生成式是python为我们提供的一种简化代码的解决方案,用来快速生成列表,语法如下

    [expression for item1 in iterable1 if condition1
    for item2 in iterable2 if condition2
    ...
    for itemN in iterableN if conditionN
    ]
    
    #类似于
    res=[]
    for item1 in iterable1:
        if condition1:
            for item2 in iterable2:
                if condition2
                    ...
                    for itemN in iterableN:
                        if conditionN:
                            res.append(expression)
    
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    针对下述场景

    egg_list=[]
    for i in range(10):
        egg_list.append('鸡蛋%s' %i)
    
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    用列表生成式可以一行解决

    egg_list=['鸡蛋%s' %i for i in range(10)]
    
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    3.3 生成器表达式

    创建一个生成器对象有两种方式,一种是调用带yield关键字的函数,另一种就是生成器表达式,与列表生成式的语法格式相同,只需要将[]换成(),即:

    (expression for item in iterable if condition)
    
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    对比列表生成式返回的是一个列表,生成器表达式返回的是一个生成器对象

    >>> [x*x for x in range(3)]
    [0, 1, 4]
    >>> g=(x*x for x in range(3))
    >>> g
    <generator object <genexpr> at 0x101be0ba0>
    
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    对比列表生成式,生成器表达式的优点自然是节省内存(一次只产生一个值在内存中)

    >>> next(g)
    0
    >>> next(g)
    1
    >>> next(g)
    4
    >>> next(g) #抛出异常StopIteration
    
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    如果我们要读取一个大文件的字节数,应该基于生成器表达式的方式完成

    with open('db.txt','rb') as f:
        nums=(len(line) for line in f)
        total_size=sum(nums) # 依次执行next(nums),然后累加到一起得到结果=
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/kafu0/article/details/125533033