生成器

我們學(xué)習(xí)完推導(dǎo)式之后發(fā)現(xiàn)，推導(dǎo)式就是在容器中使用一個(gè)for循環(huán)而已，為什么沒有元組推導(dǎo)式？

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原因就是“元組推導(dǎo)式”的名字不是這樣的，而是叫做生成器表達(dá)式。

什么是生成器

生成器表達(dá)式本質(zhì)上就是一個(gè)迭代器，是定義迭代器的一種方式，是允許自定義邏輯的迭代器。生成器使用generator表示。

迭代器和生成器的區(qū)別

迭代器本身是系統(tǒng)內(nèi)置的， 無法重寫內(nèi)置的邏輯結(jié)構(gòu)；而生成器是用戶自定義的，可以重寫邏輯結(jié)構(gòu)。所以生成器就是一個(gè)迭代器，只是我們將自己寫的迭代器叫做生成器作為區(qū)分而已。

創(chuàng)建方式

生成器有兩種創(chuàng)建方式

1. 生成器表達(dá)式，就是“元組推導(dǎo)式”
2. 生成器函數(shù)，就是使用def定義，里面使用yield關(guān)鍵字

生成器表達(dá)式

基本語法

from collections import Iterator, Iterable

# 生成器表達(dá)式（元組推導(dǎo)式）
gen = (i * 2 for i in range(1, 11))
print(isinstance(gen, Iterable))  # 判斷是否是迭代對象
print(isinstance(gen, Iterator))  # 判斷是否是迭代器

# 這個(gè) gen 就是生成器

生成器函數(shù)

我們上面說到，生成器函數(shù)如何定義？其實(shí)和普通的函數(shù)定義的方法是一樣的，都是要使用def關(guān)鍵字來定義，其它的寫法沒有任何要求，普通函數(shù)怎么寫生成器函數(shù)就怎么寫，唯一的要求就是要使用yield關(guān)鍵字。

要注意，生成器函數(shù)就是一個(gè)函數(shù)，是使用了yield的函數(shù)，只不過生成器函數(shù)是用來定義生成器的。

yield關(guān)鍵字

yield這個(gè)關(guān)鍵字其實(shí)類似于return關(guān)鍵字，return關(guān)鍵字的作用是在函數(shù)中使用，用來返回?cái)?shù)據(jù)，yield關(guān)鍵字的作用也是一樣的，就是用來返回?cái)?shù)據(jù)，但是和return還有其它的不同之處。

yield和return

共同點(diǎn)

執(zhí)行到對應(yīng)語句的時(shí)候，就會(huì)返回對應(yīng)的值。

不同點(diǎn)

return執(zhí)行的時(shí)候，函數(shù)就跳出，然后return之后的所有作用域語句就會(huì)全部跳出，當(dāng)函數(shù)再次調(diào)用的時(shí)候，整個(gè)函數(shù)就重新執(zhí)行。

yield執(zhí)行的時(shí)候，返回?cái)?shù)據(jù)，但是函數(shù)就會(huì)記住跳出的位置，當(dāng)你再次調(diào)用函數(shù)（生成器）的時(shí)候，就從上一次跳出的地方繼續(xù)執(zhí)行，是不是和迭代器的取值有異曲同工之處？

yield的使用方法

yield的使用方法有兩種，一種是和return的使用方法一樣，在關(guān)鍵字的后面直接添加返回值，這是推薦使用的方法；

第二種方法使用將yield作為一個(gè)函數(shù)使用，就是在yield后面使用括號，在括號中填寫返回的值。

生成器函數(shù)的基本使用

# 1、定義一個(gè)生成器函數(shù)
# 生成器函數(shù)就是一個(gè)使用yield的函數(shù)
def myGen():
	print(1)
	yield 11
	print(2)
	yield 22
	print(3)
	yield 33


# 2、初始化生成器
# 執(zhí)行生成器函數(shù)，返回一個(gè)對象，就是生成器對象，簡稱生成器
from collections import Iterator
gen = myGen()
res = isinstance(gen, Iterator)
print(res)  # True  返回True說明生成器本質(zhì)上就是一個(gè)迭代器


# 3、調(diào)用生成器
# 生成器本質(zhì)上就是一個(gè)迭代器，還記得迭代器如何調(diào)用嗎？
res = next(gen)
print(res)
"""
結(jié)果：
1   （生成器函數(shù)中的語句 print(1)）
11  （yield返回的值，print(res)）
"""

send的使用

send和next一樣，都是用來取出迭代器中的值的函數(shù)，send是生成器的內(nèi)置函數(shù)。而且send和next相比，功能更加的強(qiáng)大，next只能取值；send不但能取值，而且還能發(fā)送值。

實(shí)例

定義生成器函數(shù)

def myGen():

   print('process start')
   #  res獲取yield的值
   res = yield 100

   print(res, '內(nèi)部打印1')
   print('process start')
   res = yield 200

   print(res, '內(nèi)部打印2')
   print('process start')
   res = yield 300

   print(res, '內(nèi)部打印3')

初始化生成器

gen = myGen()

第一次調(diào)用生成器

# 在使用send時(shí)，第一次傳遞的數(shù)據(jù)必須是None，這是硬性語法，以為send第一次傳遞參數(shù)的時(shí)候，還沒有遇到y(tǒng)ield，所以不能傳送。
res = gen.send(None)

print(res)
"""
結(jié)果：
process start
100
"""

使用send第一次調(diào)用生成器的時(shí)候執(zhí)行了下面的語句：

print('process start')
res = yield 100

執(zhí)行到y(tǒng)ield 100的時(shí)候，才碰到了yield，但是send之前沒有遇到過yield，所以不能傳入任何值，None沒有任何意義，這是硬性語法。

這里注意，res = yield 100中的res此時(shí)沒有任何價(jià)值。因?yàn)檫@個(gè)一條語句我們目前只執(zhí)行了一半，執(zhí)行了yield 100，還有res的賦值沒有完成，所以現(xiàn)在的res沒有任何的意義。

第一次調(diào)用生成器，返回100，這個(gè)100則是語句res = yield 100返回的值。

第二次調(diào)用

res = next(gen)
print(res)
"""
結(jié)果：
None 內(nèi)部打印1
process start
200
"""

第二次調(diào)用執(zhí)行了以下語句：

res = yield 100
print(res, '內(nèi)部打印1')
print('process start')
res = yield 200

注意，生成器函數(shù)在調(diào)用的時(shí)候，會(huì)從上一次yield返回值的地方，就是res = yield 100，但是這個(gè)語句第二次調(diào)用的時(shí)候，只會(huì)執(zhí)行一半，因?yàn)榱硪话朐诘谝淮握{(diào)用的時(shí)候已經(jīng)執(zhí)行完了，就是yield 100，就是說還有res的賦值沒有進(jìn)行，但是第二次調(diào)用使用的是next，next沒有傳送值的能力，所以res就沒有賦予任何值，，在打印的時(shí)候，res就是一個(gè)None。

第三次調(diào)用

res = gen.send('第三次調(diào)用')
print(res)
"""
結(jié)果：
第三次調(diào)用 內(nèi)部打印2
process start
300
"""

第三次調(diào)用執(zhí)行的語句是：

res = yield 200
print(res, '內(nèi)部打印2')
print('process start')
res = yield 300

這次和第二次的調(diào)用基本是一樣的，但是這次是使用send調(diào)用，所以傳送了值過去，執(zhí)行于是將值賦予了res。

第四次調(diào)用

res = gen.send(None)
print(res)

"""
結(jié)果：
None 內(nèi)部打印3
StopIteration  （報(bào)錯(cuò)）
"""

第四次調(diào)用，執(zhí)行以下語句：

res = yield 300
print(res, '內(nèi)部打印3')

第四次調(diào)用生成器，沒有可以執(zhí)行的yield語句，所以返回不了任何數(shù)據(jù)，因此報(bào)出了 StopIteration的錯(cuò)誤。

可迭代對象的優(yōu)化

現(xiàn)在我們就已經(jīng)學(xué)習(xí)完了容器和迭代器、生成器的相關(guān)知識，我們也知道了可迭代對象和迭代器的區(qū)別，那么現(xiàn)在我們要說的是，如果我們需要制定一個(gè)容器供我們遍歷使用，那么我們優(yōu)先使用迭代器而不是容器這樣的一個(gè)普通的可迭代對象。

在我們之后的日常使用過程當(dāng)中，我們有時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們需要在一個(gè)循環(huán)中遍歷一個(gè)容器供我們使用，但是這個(gè)容器中的值非常多，使這個(gè)容器占據(jù)的內(nèi)存空間非常大，消耗了大量的資源，導(dǎo)致我們的程序非常慢。這個(gè)時(shí)候我們就需要使用迭代器或者生成器去遍歷，迭代器每次遍歷只占據(jù)當(dāng)次遍歷時(shí)的內(nèi)存空間，因此非常的節(jié)省資源，所以這就是我們優(yōu)先使用迭代器的理由。

總結(jié)

現(xiàn)在我們就學(xué)習(xí)完了python中的所有的函數(shù)類型，知道了python中的有內(nèi)置函數(shù)、自定義函數(shù)，之后我們還會(huì)學(xué)習(xí)一些python的常用標(biāo)準(zhǔn)庫和第三方庫，里面也有一些我們經(jīng)常用到的函數(shù)。

1. 普通函數(shù)，使用def定義
2. 匿名函數(shù)，使用lambda定義
3. 閉包函數(shù)，內(nèi)函數(shù)調(diào)用外函數(shù)的變量，并且外函數(shù)將內(nèi)函數(shù)返回，這樣的嵌套下，外函數(shù)就是一個(gè)閉包函數(shù)，但是一般的情況下，我們并不特意的作出一個(gè)閉包函數(shù)，而是要使用閉包這么一個(gè)功能
4. 高階函數(shù)，就是將函數(shù)作為參數(shù)使用的函數(shù)，常用的內(nèi)置高階函數(shù)有map、filter、reduce、sorted
5. 遞歸函數(shù)，自己調(diào)用自己的函數(shù)