Python高階06 迴圈物件

這一講的主要目的是為了大家在讀python程式的時候對迴圈物件有乙個基本概念。

迴圈物件的並不是隨著python的誕生就存在的，但它的發展迅速，特別是python 3x的時代，迴圈物件正在成為迴圈的標準形式。

迴圈物件是這樣乙個物件，它包含有乙個next()方法(__next__()方法，在python 3x中)，這個方法的目的是進行到下乙個結果，而在結束一系列結果之後，舉出stopiteration錯誤。

當乙個迴圈結構（比如for）呼叫迴圈物件時，它就會每次迴圈的時候呼叫next()方法，直到stopiteration出現，for迴圈接收到，就知道迴圈已經結束，停止呼叫next()。

假設我們有乙個test.txt的檔案:

1234

abcd

efg

我們執行一下python命令列：

>>>f = open('test.txt')

>>>f.next()

不斷輸入f.next()，直到最後出現stopiteration

open()返回的實際上是乙個迴圈物件，包含有next()方法。而該next()方法每次返回的就是新的一行的內容，到達檔案結尾時舉出stopiteration。這樣，我們相當於手工進行了迴圈。

自動進行的話，就是：

for line in open('test.txt'):
print line

在這裡，for結構自動呼叫next()方法，將該方法的返回值賦予給line。迴圈知道出現stopiteration的時候結束。

相對於序列，用迴圈物件的好處在於：不用在迴圈還沒有開始的時候，就生成好要使用的元素。所使用的元素可以在迴圈過程中逐次生成。這樣，節省了空間，提高了效率，程式設計更靈活。

從技術上來說，迴圈物件和for迴圈呼叫之間還有乙個中間層，就是要將迴圈物件轉換成迭代器(iterator)。這一轉換是通過使用iter()函式實現的。但從邏輯層面上，常常可以忽略這一層，所以迴圈物件和迭代器常常相互指代對方。

生成器(generator)的主要目的是構成乙個使用者自定義的迴圈物件。

生成器的編寫方法和函式定義類似，只是在return的地方改為yield。生成器中可以有多個yield。當生成器遇到乙個yield時，會暫停執行生成器，返回yield後面的值。當再次呼叫生成器的時候，會從剛才暫停的地方繼續執行，直到下乙個yield。生成器自身又構成乙個迴圈器，每次迴圈使用乙個yield返回的值。

下面是乙個生成器:

def gen():
a = 100
yield a
a = a*8
yield a
yield 1000

該生成器共有三個yield，如果用作迴圈器時，會進行三次迴圈。

for i in gen():
print i

再考慮如下乙個生成器:

def gen():
for i in range(4):
yield i

它又可以寫成生成器表示式(generator expression):

g = (x for x in range(4))

生成器表示式是生成器的一種簡便的編寫方式。讀者可進一步查閱。

表推導(list comprehension)是快速生成表的方法。它的語法簡單，很有實用價值。

假設我們生成表l：

l = 
for x in range(10):
以上產生了表l，但實際上有快捷的寫法，也就是表推導的方式:
l = [x**2 for x in range(10)]

這與生成器表示式類似，只不過用的是中括號。

（表推導的機制實際上是利用迴圈物件，有興趣可以查閱。）

練習下面的表推導會生成什麼？

xl = [1,3,5]
yl = [9,12,13]
l  = [ x**2 for (x,y) in zip(xl,yl) if y > 10]

迴圈物件

生成器表推導

Python高階06 迴圈物件

Python高階06 迴圈物件

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Python高階06 迴圈物件

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