Python面試題之Python生成器

首先說明一下生成器也是迭代器，也有迭代器的那些優點。

那為什麼要生成器呢？因為到目前為止都不是你寫的迭代器，都是別人定義好的。那如何自己去造乙個迭代器呢？下面的內容就會給你答案。

想要自己造乙個迭代器，我們可以根據迭代器的特徵（只要乙個物件有__iter__和__next__方法那它就是迭代器），自己定義乙個類，然後定義乙個__iter__()和__next__()，然後這個類例項化的物件就是乙個迭代器啦。

但是這樣寫太麻煩啦！何況我們現在還沒有學到類的知識，怎麼辦？給你乙個魔法棒，讓你快速優雅高效地造乙個迭代器。

第一種自造迭代器的方法就是使用yield關鍵字。具體怎麼實現呢？

非常簡單，如下所示：

def
g():
print("
hey~ 生成器")
yield 1

上面的寫法非常類似於函式的定義，相當於把return換成了yield（當然，並沒有這麼簡單）。

此時，我執行g()返回的就是乙個生成器。就是這麼簡單。

ret =g()
print(ret)  #
輸出

但是這裡有個特別需要注意的地方，也是與函式最明顯的區別：

我們執行g()的時候，並沒有列印"hey~ 生成器"，就像函式沒執行一樣。

這也是生成器乙個非常重要的特點，那就是你執行g()返回的是乙個生成器，同時只有在迭代它（呼叫它的__next__()）的時候它才開始執行內部**，碰到yield關鍵字就返回yield後面的值並停止。

print(ret.__next__())  $print(next(ret))

輸出：

hey~生成器
1

當然for迴圈它也是可以的：

for i in
ret:
print(i)

輸出：

hey~生成器
1

yield還可以多次執行，這與return也有區別。

def
g2():
print("
hey~ 生成器1")
yield 1
print("
hey~ 生成器2")
yield 2ret = g2()

此時，你執行下next(ret)，會列印"嘿！生成器1"，然後返回乙個1，再執行一次next(ret)，會列印出"嘿！生成器2"，然後返回乙個2。

print
(next(ret))#輸出
hey~生成器1
1print
(next(ret))#輸出
hey~生成器2
2

在乙個函式裡return只能執行一次，return之後函式就徹底結束了：

def
test_return():
return 1
return 2    #
永不執行
return 3    #
永不執行

yield之後可以儲存函式的執行狀態，下次繼續執行：

def
test_yield():
yield 1
yield 2    #
下次next()後執行
yeild 3    #
下次next()後執行

下面的例子中，使用return時，只能返回0。

def
test_return2():
for i in range(10):
return i    #
只能返回0，函式就結束了

使用yield能夠依次返回0～9。

def
test_yield2():
for i in range(10):
yield i     #
每呼叫一次next()就會一次彈出0~9

yield把函式變成了生成器（生成器就是迭代器）。

為函式封裝好了__iter__和__next__方法，把函式的執行結果做成了迭代器。

遵循迭代器的取值方式 —obj.__next__()，觸發的是函式的執行。函式暫停與繼續執行的狀態都是由yield儲存的。

倒計時的例子：

def
countdown(n):
print("
倒計時開始")
while n >0:
yield
n        n -= 1
print("
發射")

分析下面語句的執行過程：

g = countdown(5)
print(g.__next__())  #
列印"倒計時開始" 返回5 （此時n=5）
print(g.__next__())  #
返回4 （此時n=4）
print(g.__next__())  #
返回3 （此時n=3）
print(g.__next__())  #
返回2 （此時n=2）
print(g.__next__())  #
返回1 （此時n=1）
print(g.__next__())  #
列印"發射" 丟擲stopiteration異常（此時n=0）

呼叫__next__()時函式執行內部**，到yield關鍵字時暫停：

g = countdown(5)
print(g.__next__())

輸出：

倒計時開始

生成器也是不能後退：

g = countdown(5)
print(g.__next__
())print(g.__next__
())for i in
g:    
print(i)

輸出：

倒計時開始54

-- for --32

1發射

每呼叫一次countdown(5)得到的都是不同的生成器

for i in countdown(5):
print
(i)    
for i in copuntdown(5):
print(i)

輸出：

下面的例子也是一樣，每一次print中countdown(5)都是乙個全新的生成器，所以列印出來的值都是5。

print(countdown(5).__next
())print(countdown(5).__next
())print(countdown(5).__next())

輸出：

我們之前學過列表推導式，是這樣寫的：

>>> [i for i in range(10)]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

這樣來得到乙個元素數量較小的列表是非常方便的，但是如果要建立乙個元素數量巨大的列表，就不那麼友好了

>>> [i for i in range(10000000000)]
...

這個時候只要把換成()就把列表推導式變成了生成器表示式，得到的就是乙個生成器物件，就是這麼神奇。

這就是第二種自造迭代器的方法。

>>> (i for i in range(10))
at 0x101fef6d0>

我們可以直接使用for迴圈遍歷上面得到的生成器：

>>> for i in  (i for i in range(10)):
...     
print
(i)... 01
2345
6789

這樣我們就能自信的建立個10000000000元素的生成器，不擔心記憶體會爆了。

>>> (i for i in range(10000000000))
at 0x101fef728>

最後的總結：

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