【Python】Python系列教程-- Python3 迭代器与生成器（二十）

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-10-12 11:01 109阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  创建一个迭代器
 *  StopIteration
 *  生成器

## 前言 ##

往期回顾：

*  [Python系列教程–Python3介绍（一）][Python_Python3]
 *  [Python系列教程–Python3 环境搭建（二）][Python_Python3 1]
 *  [Python系列教程–Python3 VScode（三）][Python_Python3 VScode]
 *  [Python系列教程–Python3 基础语法（四）][Python_Python3 2]
 *  [Python系列教程–Python3 基本数据类型（五）][Python_Python3 3]
 *  [Python系列教程-- Python3 数据类型转换（六）][Python_-- Python3]
 *  [Python系列教程-- Python3 推导式（七）][Python_-- Python3 1]
 *  [Python系列教程-- Python3 解释器和注解（八）][Python_-- Python3 2]
 *  [Python系列教程-- Python3 什么是运算符（九）][Python_-- Python3 3]
 *  [Python系列教程-- Python3 数字(Number)（十）][Python_-- Python3 _Number]
 *  [Python系列教程-- Python3 字符串（十一）][Python_-- Python3 4]
 *  [Python系列教程-- Python3 列表（十二）][Python_-- Python3 5]
 *  [Python系列教程-- Python3 元组（十三）][Python_-- Python3 6]
 *  [Python系列教程-- Python3 字典（十四）][Python_-- Python3 7]
 *  [Python系列教程-- Python3 集合（十五）][Python_-- Python3 8]
 *  [Python系列教程-- Python3 条件控制（十六）][Python_-- Python3 9]
 *  [Python系列教程-- Python3 循环语句（十七）][Python_-- Python3 10]
 *  [Python系列教程-- Python3 编程第一步（十八）][Python_-- Python3 11]
 *  [Python系列教程-- Python3 推导式（十九）][Python_-- Python3 12]

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：

1 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：

1
    2
    3
    4

## 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：

1
    2
    3
    4
    5

## 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：

1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20

## 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：

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

[Python_Python3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980776
[Python_Python3 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980858
[Python_Python3 VScode]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980893
[Python_Python3 2]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130981255
[Python_Python3 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999519
[Python_-- Python3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999535
[Python_-- Python3 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999553
[Python_-- Python3 2]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/130999590
[Python_-- Python3 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131017296
[Python_-- Python3 _Number]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131017307
[Python_-- Python3 4]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131017321
[Python_-- Python3 5]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131028799
[Python_-- Python3 6]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131028904
[Python_-- Python3 7]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131029088
[Python_-- Python3 8]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131031598
[Python_-- Python3 9]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131040742
[Python_-- Python3 10]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131040928
[Python_-- Python3 11]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131043423
[Python_-- Python3 12]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131043599