Python3 迭代器与生成器

迭代器

迭代是Python最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式。

迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

迭代器有两个基本的方法：iter() 和 next()。

字符串，列表或元组对象都可用于创建迭代器：

实例(Python 3.0+)

list = [ 1 , 2 , 3 , 4 ]
it = iter ( list ) # 创建迭代器对象
print (next (it ) ) # 输出迭代器的下一个元素
1
print (next (it ) )
2

迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 list = [ 1 , 2 , 3 , 4 ] it = iter ( list ) # 创建迭代器对象 for x in it : print ( x , end = " " )

执行以上程序，输出结果如下：

11 2 3 4

也可以使用 next() 函数：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 import sys # 引入 sys 模块 list = [ 1 , 2 , 3 , 4 ] it = iter ( list ) # 创建迭代器对象 while True : try : print ( next ( it ) ) except StopIteration : sys . exit ( )

执行以上程序，输出结果如下：

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创建一个迭代器

把一个类作为一个迭代器使用需要在类中实现两个方法 __iter__() 与 __next__() 。

如果你已经了解的面向对象编程，就知道类都有一个构造函数，Python 的构造函数为 __init__(), 它会在对象初始化的时候执行。

更多内容查阅：Python3 面向对象

__iter__() 方法返回一个特殊的迭代器对象， 这个迭代器对象实现了 __next__() 方法并通过 StopIteration 异常标识迭代的完成。

__next__() 方法（Python 2 里是 next()）会返回下一个迭代器对象。

创建一个返回数字的迭代器，初始值为 1，逐步递增 1：

实例(Python 3.0+)

class MyNumbers : def __iter__ ( self ) : self . a = 1 return self def __next__ ( self ) : x = self . a self . a += 1 return x myclass = MyNumbers ( ) myiter = iter ( myclass ) print ( next ( myiter ) ) print ( next ( myiter ) ) print ( next ( myiter ) ) print ( next ( myiter ) ) print ( next ( myiter ) )

执行输出结果为：

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StopIteration

StopIteration 异常用于标识迭代的完成，防止出现无限循环的情况，在 __next__() 方法中我们可以设置在完成指定循环次数后触发 StopIteration 异常来结束迭代。

在 20 次迭代后停止执行：

实例(Python 3.0+)

class MyNumbers : def __iter__ ( self ) : self . a = 1 return self def __next__ ( self ) : if self . a <= 20 : x = self . a self . a += 1 return x else : raise StopIteration myclass = MyNumbers ( ) myiter = iter ( myclass ) for x in myiter : print ( x )

执行输出结果为：

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生成器

在 Python 中，使用了 yield 的函数被称为生成器（generator）。

跟普通函数不同的是，生成器是一个返回迭代器的函数，只能用于迭代操作，更简单点理解生成器就是一个迭代器。

在调用生成器运行的过程中，每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息，返回 yield 的值, 并在下一次执行 next() 方法时从当前位置继续运行。

调用一个生成器函数，返回的是一个迭代器对象。

以下实例使用 yield 实现斐波那契数列：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 import sys def fibonacci ( n ) : # 生成器函数 - 斐波那契 a , b , counter = 0 , 1 , 0 while True : if ( counter > n ) : return yield a a , b = b , a + b counter += 1 f = fibonacci ( 10 ) # f 是一个迭代器，由生成器返回生成 while True : try : print ( next ( f ) , end = " " ) except StopIteration : sys . exit ( )

执行以上程序，输出结果如下：

10 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55