迭代器

 

本节进行迭代器的讨论。只讨论一个特殊方法---- __iter__  ,这个方法是迭代器规则的基础。

 

迭代器规则

迭代的意思是重复做一些事很多次---就像在循环中做的那样。__iter__ 方法返回一个迭代器,所谓迭代器就是具有next方法的对象,在调用next方法时,迭代器会返回它的下一个值。如果next方法被调用,但迭代器没有值可以返回,就会引发一个StopIteration异常。

 

这里是一个婓波那契数例,使用迭代器如下:

class Fibs: 
    def __init__(self): 
        self.a = 0 
        self.b = 1 
    def next(self): 
        self.a , self.b = self.b , self.a + self.b 
        return self.a 
    def __iter__(self): 
        return self 
 
>>> fibs = Fibs()  
>>> for f in fibs: 
      if  f  > 1000: 
          print f 
          break    #因为设置了break ,所以循环在这里停止。 
 
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内建函数iter可以从可迭代的对象中获得迭代器。

>>> it = iter([1,2,3]) 
>>> it.next() 
1 
>>> it.next() 
2

 

从迭代器得到序列

除了在迭代器和可迭代对象上进行迭代外,还能把它们转换为序列。在大部分能使用序列的情况下,能使用迭代器替换。

class TestIterator: 
    value = 0 
    def next(self): 
        self.value += 1 
        if self.value > 10: raise StopIteration 
        return self.value 
    def __iter__(self): 
        return self 
 
>>> ti = TestIterator() 
>>> list(ti) 
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

 

 

生成器

 

生成器也叫 简单生成器,生成器可以帮助读者写出非常优雅的代码,当然,编写任何程序时不使用生成器也是可以的。

 

创建生成器

创建一个生成器就像创建函数一样简单。

>>> def flatten(nested): 
    for sublist in nested: 
        for element in sublist: 
            yield element 
 
             
>>> nested = [[1,2],[3,4],[5]] 
#使用for循环 
>>> for num in flatten(nested): 
    print num 
 
     
1 
2 
3 
4 
5 
#或使用list函数 
>>> list(flatten(nested)) 
[1, 2, 3, 4, 5]

 

递归生成器

上面创建的生成器只能处理两层嵌套,为了处理嵌套使用了两个for循环,如果要处理任意层的嵌套呢?例如,可以每层嵌套需要增加一个for循环,但不知道有几层嵌套,所以必须把解决方案变得更灵活,现在可以用递归来解决。

>>> def fla(aa): 
    try: 
        for bb in aa: 
            for cc in fla(bb): 
                yield cc 
    except TypeError: 
        yield aa 
 
>>> list(fla([[[1],2],3,4,[5,[6,7]],8]))  #注意括号层次比较多 
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

  

当fla被调用时有两种情况:基本情况和需要递归的情况

  在基本的情况中,函数被告知展开一个元素,这种情部下,for循环会引发一个TypeError 异常,生成会产生一个元素。

  如果展开的是一个列表,那么就需要特殊情况处理。程序必须遍历所有的子列表,并对它们调用fla。

-------------------

上面的做法有一个问题:如果aa 是一个类似于字符串的对象(字符串、Unicode、UserString等),那么它就是一个序列,不会引发TypeError,但是你不想对这样的对象进行迭代。

为了处理这种情况,则必须在生成器的开始处添加一个检查语句。试着将传入的对象和一个字符串拼接,看看会不会出现TypeError,这是检查一个对象是不是类似于字符串最简单快速的方法。

>>> def flatten(nested): 
    try: 
       #不要迭代类似字符串的对象 
        try:nested + '' 
        except TypeError: pass 
        else: raise TypeError 
        for sublist in nested: 
            for element in flatten(sublist): 
                yield element 
    except TypeError: 
        yield nested 
 
         
>>> list(flatten(['foo',['bar',['baz']]])) 
['foo', 'bar', 'baz']

如果nested+’’ 引发了一个TypError ,它就会被忽略。如果没有引发TypeError,那么内层try语句就会引发一个它自己的TypeError异常。

 

 

生成器方法

生成器新属性是在开始运行后为生成器提供值的能力。表现为生成器和“外部世界”进行交流的渠道:

  * 外部作用域访问生成器的send方法,就像访问next 方法一样,只不过前者使用一个参数(发送的“消息”---任意对象)

  * 在内部则挂起生成器,yield现在作为表达式而不是语句使用,换句话说,当生成器重新运行的时候,yield方法返回一个值,也就是外部通过send方法发送的值。如果next 方法被使用,那么yield方法返回None. 

下面简单的方例子来说明这种机制:

>>> def repeater(value): 
    while True: 
        new =(yield value) 
        if new is not None:value = new 
 
         
>>> r = repeater(42) 
>>> r.next() 
42 
>>> r.send("hello, world!") 
'hello, world!'

生成器的另两个方法:

  * throw方法(使用异常类型调用,还有可选的值以及回溯对象)用于在生成器内引发一个异常(在yield表达式中)

  * close 方法(调用时不用参数)用于停止生成器。


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