python高级-生成器(17)
1. 什么是?成器
通过列表?成式，我们可以直接创建?个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。?且，创建?个包含100万个元素的列表，不仅占?很?的存储空间，如果我们仅仅需要访问前??个元素，那后?绝?多数元素占?的空间都??浪费了。所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从?节省?量的空间。在Python中，这种?边循环?边计算的机制，称为?成器：generator。
2. 创建?成器?法1
要创建?个?成器，有很多种?法。第?种?法很简单，只要把?个列表?成式的 [ ] 改成 ( )
列表生成式
L = [2*x for x in range(1,10)]
print(L)
运行结果为：[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
生成器
G = (2*x for x in range(1,10))
p
运行结果为：
创建 L 和 G 的区别仅在于最外层的 [ ] 和 ( ) ， L 是?个列表，? G 是?个?成器。我们可以直接打印出L的每?个元素，但我们怎么打印出G的每?个元素呢？如果要?个?个打印出来，可以通过 next() 函数获得?成器的下?个返回:
G = (2*x for x in range(1,10))
print(G)
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
运行结果为：2、4、6、8、10、12
G = (2*x for x in range(1,10))
print(G)
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
print(next(G))
运行结果为：
at 0x0000022CCCC8C408>
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\Se7eN_HOU\Desktop\A.py", line 12, in
print(next(G))
StopIteration 注意：
- ?成器保存的是算法，每次调? next(G) ，就计算出 G 的下?个元素的值，直到计算到最后?个元素，没有更多的元素时，抛出 StopIteration 的异常。
- 当然，这种不断调? next() 实在是太变态了，正确的?法是使? for 循环，因为?成器也是可迭代对象。所以，我们创建了?个?成器后，基本上永远不会调? next() ，?是通过 for 循环来迭代它，并且不需要关?StopIteration 异常.
3. 创建?成器方法2
generator?常强?。如果推算的算法?较复杂，?类似列表?成式的 for 循环?法实现的时候，还可以?函数来实现。
?如，著名的斐波拉契数列（Fibonacci），除第?个和第?个数外，任意?个数都可由前两个数相加得到：
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, …
斐波拉契数列?列表?成式写不出来，但是，?函数把它打印出来却很容易
def fib(times):
n=0
a,b = 0,1
while n<times:
print(b)
a,b = b,a+b
n+=1
return "done"
fib(5)
运行结果为：1、 1、 2、 3、 5
仔细观察，可以看出，fib函数实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则，可以从第?个元素开始，推算出后续任意的元素，这种逻辑其实?常类似
generator。也就是说，上?的函数和generator仅?步之遥。要把fib函数变成generator，只需要把print(b)改为yield b就可以了：
def fib(times):
n=0
a,b = 0,1
while n<times:
yield b
a,b = b,a+b
n+=1
return "done"
f = fib(5)
print(next(f))
print(next(f))
print(next(f))
print(next(f))
print(next(f))
print(next(f))
运行结果为：
1
1
2
3
5
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\Se7eN_HOU\Desktop\demo.py", line 16, in
print(next(f))
StopIteration: done
在上?fib 的例?，我们在循环过程中不断调? yield ，就会不断中断。当然要给循环设置?个条件来退出循环，不然就会产??个?限数列出来。同样的，把函数改成generator后，我们基本上从来不会? next() 来获取下?个返回值，?是直接使? for 循环来迭代：
def fib(times):
n=0
a,b = 0,1
while n<times:
yield b
a,b = b,a+b
n+=1
return "done"
for n in fib(5):
print(n)
运行结果为：
1
1
2
3
5
但是?for循环调?generator时，发现拿不到generator的return语句的返回值。如果想要拿到返回值，必须捕获StopIteration错误，返回值包含在StopIteration的value中：
def fib(times):
n=0
a,b = 0,1
while n<times:
yield b
a,b = b,a+b
n+=1
return "done"
f = fib(5)
while True:
try:
x = next(f)
print("value=%d"%x)
except StopIteration as e:
print("生成器返回值=%s"%e.value)
break
运行结果为：
value=1
value=1
value=2
value=3
value=5
生成器返回值=done
4、_ _next_ _()方法和next()一样
def fib(times):
n=0
a,b = 0,1
while n<times:
yield b
a,b = b,a+b
n+=1
return "done"
f = fib(5)
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
print(f.__next__())
运行结果为：
1Traceback (most recent call last):
1
2
3
5
File "C:\Users\Se7eN_HOU\Desktop\demo.py", line 16, in
print(f.__next__())
StopIteration: done
5.、send()
def fib(times):
n=0
a,b = 0,1
while n<times:
temp = yield b
print(temp)
a,b = b,a+b
n+=1
f = fib(5)
print(f.__next__())
print(f.send("Se7eN_HOU"))
print(f.send("Se7eN"))
print(next(f))
print(f.__next__())
运行结果为：
1
Se7eN_HOU
1
Se7eN
2
None
3
None
5
通过上面的例子可以看出使用send（）函数可以给生成器生成对象的时候传递参数。
总结
- ?成器是这样?个函数，它记住上?次返回时在函数体中的位置。对?成器函数的第?次（或第 n 次）调?跳转?该函数中间，?上次调?的所有局部变量都保持不变。
- ?成器不仅“记住”了它数据状态；?成器还“记住”了它在流控制构造（在命令式编程中，这种构造不只是数据值）中的位置。
?成器的特点：
- 1. 节约内存
- 2. 迭代到下?次的调?时，所使?的参数都是第?次所保留下的，即是说，在整个所有函数调?的参数都是第?次所调?时保留的，?不是新创建的