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Python迭代器、生成器、裝飾器深入解讀

codercao / 998人閱讀

摘要：前言首先，明確可迭代對(duì)象迭代器和生成器這三個(gè)概念。迭代器對(duì)象傳送門(mén)之迭代器實(shí)現(xiàn)原理首先明確它是一個(gè)帶狀態(tài)的對(duì)象。生成器是一種特殊的迭代器，它的返回值不是通過(guò)而是用。

前言 
首先，明確可迭代對(duì)象、迭代器和生成器這三個(gè)概念。
可迭代對(duì)象(Iterable)

可迭代對(duì)象（Iterable Object），簡(jiǎn)單的來(lái)理解就是可以使用 for 來(lái)循環(huán)遍歷的對(duì)象。比如常見(jiàn)的 list、set和dict。

可迭代對(duì)象具有__iter__ 方法，用于返回一個(gè)迭代器，或者定義了 getitem 方法，可以按 index 索引的對(duì)象（并且能夠在沒(méi)有值時(shí)拋出一個(gè) IndexError 異常），因此，可迭代對(duì)象就是能夠通過(guò)它得到一個(gè)迭代器的對(duì)象。所以，可迭代對(duì)象都可以通過(guò)調(diào)用內(nèi)建的 iter() 方法返回一個(gè)迭代器。

可迭代器對(duì)象具有如下的特性：

可以 for 循環(huán): for i in iterable；

可以按 index 索引的對(duì)象，也就是定義了 getitem 方法，比如 list,str;

定義了__iter__ 方法，可以隨意返回；

可以調(diào)用 iter(obj) 的對(duì)象，并且返回一個(gè)iterator。

可以通過(guò)isinstance(obj, collections.Iterable) 來(lái)判斷對(duì)象是否為可迭代對(duì)象。

迭代器對(duì)象(Iterator)

傳送門(mén)之迭代器實(shí)現(xiàn)原理

首先明確它是一個(gè)帶狀態(tài)的對(duì)象。

Python的for循環(huán)本質(zhì)上就是通過(guò)不斷調(diào)用next()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，舉個(gè)栗子，下面的代碼

 x = [1, 2, 3] for elem in x:
     ...

實(shí)際上執(zhí)行時(shí)是

生成器(generator)

傳送門(mén)生成器解析
傳送門(mén)之協(xié)程解密

生成器其實(shí)是一種特殊的迭代器，不過(guò)這種迭代器更加優(yōu)雅。它不需要再像上面的類(lèi)一樣寫(xiě)__iter__()和__next__()方法了，只需要一個(gè)yiled關(guān)鍵字。

Python對(duì)協(xié)程的支持是通過(guò)generator實(shí)現(xiàn)的。

生成器表達(dá)式(generator expression)

生成器表達(dá)式是列表推倒式的生成器版本，看起來(lái)像列表推導(dǎo)式，但是它返回的是一個(gè)生成器對(duì)象而不是列表對(duì)象。

>>> a = (x*x for x in range(10))
>>> a
 at 0x401f08>
>>> sum(a)
285
總結(jié)

容器是一系列元素的集合，str、list、set、dict、file、sockets對(duì)象都可以看作是容器，容器都可以被迭代（用在for，while等語(yǔ)句中），因此他們被稱(chēng)為可迭代對(duì)象。

可迭代對(duì)象實(shí)現(xiàn)了__iter__方法，該方法返回一個(gè)迭代器對(duì)象。

迭代器持有一個(gè)內(nèi)部狀態(tài)的字段，用于記錄下次迭代返回值，它實(shí)現(xiàn)了__next__和__iter__方法，迭代器不會(huì)一次性把所有元素加載到內(nèi)存，而是需要的時(shí)候才生成返回結(jié)果。

生成器是一種特殊的迭代器，它的返回值不是通過(guò)return而是用yield。

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