迭代器和生成器之间的区别是什么?举一些例子来说明你在什么时候使用每种情况会很有帮助。
当前回答
我用一种非常简单的方式专门为Python新手编写,尽管Python在本质上做了很多事情。
让我们从最基本的开始:
考虑一个列表,
l = [1,2,3]
让我们写一个等效函数:
def f():
return [1,2,3]
打印(l)的O /p: [1,2,3] & O /p打印(f()): [1,2,3]
让列表l可迭代:在python中,列表总是可迭代的,这意味着你可以在任何你想要的时候应用迭代器。
让我们在list上应用迭代器:
iter_l = iter(l) # iterator applied explicitly
让我们把一个函数设为可迭代的,也就是说,写一个等效的生成器函数。 在python中,只要你引入关键字yield;它变成了一个生成器函数,迭代器将隐式应用。
注意:每个生成器在应用隐式迭代器时总是可迭代的,这里隐式迭代器是关键 因此生成器函数将是:
def f():
yield 1
yield 2
yield 3
iter_f = f() # which is iter(f) as iterator is already applied implicitly
如果你观察到,一旦你让函数f成为一个生成器,它就已经是iter(f)
Now,
L是列表,在应用迭代器方法iter后,它变成, iter(左) F已经是iter(F),在应用迭代器方法“iter”它 变成iter(iter(f))也就是iter(f)
这有点像你将int类型转换为int(x)它已经是int类型并且它将保持int(x)
例如o/p:
print(type(iter(iter(l))))
is
<class 'list_iterator'>
别忘了这是Python而不是C或c++
因此,由上述解释得出的结论是:
列出l ~= iter(l) 生成函数f == iter(f)
其他回答
之前的回答忽略了这一点:生成器有close方法,而典型的迭代器没有。close方法在生成器中触发StopIteration异常,该异常可能在迭代器中的finally子句中被捕获,以获得运行一些清理的机会。这种抽象使得它在大型迭代器中比简单迭代器更有用。可以像关闭文件一样关闭生成器,而不必担心下面有什么。
也就是说,我个人对第一个问题的回答是:iteratable只有__iter__方法,典型的迭代器只有__next__方法,生成器既有__iter__又有__next__,还有一个附加的close。
For the second question, my personal answer would be: in a public interface, I tend to favor generators a lot, since it’s more resilient: the close method an a greater composability with yield from. Locally, I may use iterators, but only if it’s a flat and simple structure (iterators does not compose easily) and if there are reasons to believe the sequence is rather short especially if it may be stopped before it reach the end. I tend to look at iterators as a low level primitive, except as literals.
对于控制流而言,生成器是一个与承诺同样重要的概念:两者都是抽象的和可组合的。
迭代器和生成器之间的区别是什么?举一些例子来说明你在什么时候使用每种情况会很有帮助。
总结:迭代器是具有__iter__和__next__ (Python 2中的next)方法的对象。生成器提供了一种简单的内置方法来创建iterator实例。
包含yield的函数仍然是一个函数,当调用它时,返回一个生成器对象的实例:
def a_function():
"when called, returns generator object"
yield
生成器表达式也返回一个生成器:
a_generator = (i for i in range(0))
有关更深入的阐述和示例,请继续阅读。
Generator是一个迭代器
具体来说,generator是迭代器的子类型。
>>> import collections, types
>>> issubclass(types.GeneratorType, collections.Iterator)
True
我们可以通过几种方式创建生成器。一种非常常见和简单的方法是使用函数。
具体来说,包含yield的函数是一个函数,当调用它时,返回一个生成器:
>>> def a_function():
"just a function definition with yield in it"
yield
>>> type(a_function)
<class 'function'>
>>> a_generator = a_function() # when called
>>> type(a_generator) # returns a generator
<class 'generator'>
生成器也是一个迭代器:
>>> isinstance(a_generator, collections.Iterator)
True
迭代器是可迭代对象
迭代器是可迭代对象,
>>> issubclass(collections.Iterator, collections.Iterable)
True
它需要一个返回迭代器的__iter__方法:
>>> collections.Iterable()
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#79>", line 1, in <module>
collections.Iterable()
TypeError: Can't instantiate abstract class Iterable with abstract methods __iter__
一些可迭代对象的例子是内置元组、列表、字典、集合、冻结集、字符串、字节字符串、字节数组、范围和memoryview:
>>> all(isinstance(element, collections.Iterable) for element in (
(), [], {}, set(), frozenset(), '', b'', bytearray(), range(0), memoryview(b'')))
True
迭代器需要一个next或__next__方法
在Python 2中:
>>> collections.Iterator()
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#80>", line 1, in <module>
collections.Iterator()
TypeError: Can't instantiate abstract class Iterator with abstract methods next
在Python 3中:
>>> collections.Iterator()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class Iterator with abstract methods __next__
我们可以使用iter函数从内置对象(或自定义对象)中获取迭代器:
>>> all(isinstance(iter(element), collections.Iterator) for element in (
(), [], {}, set(), frozenset(), '', b'', bytearray(), range(0), memoryview(b'')))
True
当你试图使用for循环对象时,__iter__方法会被调用。然后在迭代器对象上调用__next__方法,为循环取出每一项。迭代器在耗尽它时抛出StopIteration,此时它不能被重用。
来自文档
从内置类型文档的迭代器类型部分的生成器类型部分:
Python的生成器提供了一种实现迭代器协议的方便方法。如果容器对象的__iter__()方法被实现为生成器,它将自动返回一个迭代器对象(技术上,一个生成器对象),提供__iter__()和next() [__next__() in python3]方法。关于生成器的更多信息可以在yield表达式的文档中找到。
(强调)。
从这里我们了解到generator是一种(方便的)迭代器类型。
迭代器对象示例
您可以通过创建或扩展自己的对象来创建实现Iterator协议的对象。
class Yes(collections.Iterator):
def __init__(self, stop):
self.x = 0
self.stop = stop
def __iter__(self):
return self
def next(self):
if self.x < self.stop:
self.x += 1
return 'yes'
else:
# Iterators must raise when done, else considered broken
raise StopIteration
__next__ = next # Python 3 compatibility
但是简单地使用Generator更容易做到这一点:
def yes(stop):
for _ in range(stop):
yield 'yes'
或者更简单,生成器表达式(类似于列表推导式):
yes_expr = ('yes' for _ in range(stop))
它们都可以以同样的方式使用:
>>> stop = 4
>>> for i, y1, y2, y3 in zip(range(stop), Yes(stop), yes(stop),
('yes' for _ in range(stop))):
... print('{0}: {1} == {2} == {3}'.format(i, y1, y2, y3))
...
0: yes == yes == yes
1: yes == yes == yes
2: yes == yes == yes
3: yes == yes == yes
结论
当需要将Python对象扩展为可迭代的对象时,可以直接使用Iterator协议。
然而,在绝大多数情况下,您最适合使用yield来定义返回Generator Iterator的函数或考虑Generator expression。
最后,请注意生成器作为协程提供了更多的功能。我在回答“yield”关键字做什么?”时,深入地解释了Generators和yield语句。
所有生成器都是迭代器,反之亦然。
from typing import Iterator
from typing import Iterable
from typing import Generator
class IT:
def __init__(self):
self.n = 0
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
if self.n == 4:
raise StopIteration
try:
return self.n
finally:
self.n += 1
def g():
for i in range(4):
yield i
def test(it):
print(f'type(it) = {type(it)}')
print(f'isinstance(it, Generator) = {isinstance(it, Generator)}')
print(f'isinstance(it, Iterator) = {isinstance(it, Iterator)}')
print(f'isinstance(it, Iterable) = {isinstance(it, Iterable)}')
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))
try:
print(next(it))
except StopIteration:
print('boom\n')
print(f'issubclass(Generator, Iterator) = {issubclass(Generator, Iterator)}')
print(f'issubclass(Iterator, Iterable) = {issubclass(Iterator, Iterable)}')
print()
test(IT())
test(g())
输出:
issubclass(Generator, Iterator) = True
issubclass(Iterator, Iterable) = True
type(it) = <class '__main__.IT'>
isinstance(it, Generator) = False
isinstance(it, Iterator) = True
isinstance(it, Iterable) = True
0
1
2
3
boom
type(it) = <class 'generator'>
isinstance(it, Generator) = True
isinstance(it, Iterator) = True
isinstance(it, Iterable) = True
0
1
2
3
boom
我用一种非常简单的方式专门为Python新手编写,尽管Python在本质上做了很多事情。
让我们从最基本的开始:
考虑一个列表,
l = [1,2,3]
让我们写一个等效函数:
def f():
return [1,2,3]
打印(l)的O /p: [1,2,3] & O /p打印(f()): [1,2,3]
让列表l可迭代:在python中,列表总是可迭代的,这意味着你可以在任何你想要的时候应用迭代器。
让我们在list上应用迭代器:
iter_l = iter(l) # iterator applied explicitly
让我们把一个函数设为可迭代的,也就是说,写一个等效的生成器函数。 在python中,只要你引入关键字yield;它变成了一个生成器函数,迭代器将隐式应用。
注意:每个生成器在应用隐式迭代器时总是可迭代的,这里隐式迭代器是关键 因此生成器函数将是:
def f():
yield 1
yield 2
yield 3
iter_f = f() # which is iter(f) as iterator is already applied implicitly
如果你观察到,一旦你让函数f成为一个生成器,它就已经是iter(f)
Now,
L是列表,在应用迭代器方法iter后,它变成, iter(左) F已经是iter(F),在应用迭代器方法“iter”它 变成iter(iter(f))也就是iter(f)
这有点像你将int类型转换为int(x)它已经是int类型并且它将保持int(x)
例如o/p:
print(type(iter(iter(l))))
is
<class 'list_iterator'>
别忘了这是Python而不是C或c++
因此,由上述解释得出的结论是:
列出l ~= iter(l) 生成函数f == iter(f)
iterator是一个更通用的概念:任何具有__next__方法(Python 2中的next)和__iter__方法且返回self的对象。
每个生成器都是迭代器,反之亦然。生成器是通过调用具有一个或多个yield表达式(yield语句,在Python 2.5及更早版本中)的函数来构建的,它是一个满足上一段对迭代器定义的对象。
当你需要一个具有复杂状态维护行为的类,或者想公开__next__(以及__iter__和__init__)之外的其他方法时,你可能想使用自定义迭代器,而不是生成器。大多数情况下,一个生成器(有时,对于足够简单的需求,一个生成器表达式)就足够了,而且编码更简单,因为状态维护(在合理的范围内)基本上是由框架挂起和恢复“为您完成”的。
例如,一个生成器,如:
def squares(start, stop):
for i in range(start, stop):
yield i * i
generator = squares(a, b)
或等效的生成器表达式(genexp)
generator = (i*i for i in range(a, b))
将需要更多的代码来构建自定义迭代器:
class Squares(object):
def __init__(self, start, stop):
self.start = start
self.stop = stop
def __iter__(self): return self
def __next__(self): # next in Python 2
if self.start >= self.stop:
raise StopIteration
current = self.start * self.start
self.start += 1
return current
iterator = Squares(a, b)
但是,当然,使用类Squares,你可以很容易地提供额外的方法。
def current(self):
return self.start
如果您的应用程序中确实需要这些额外的功能。
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