【Python基础篇009】那就浅浅回顾一下生成器吧

目录

🌉一、生成器的概念

🌉二、生成器函数的定义

🎇1、yield和return关键字的区别和相同点

✨(1)yield和return关键字的的不同点:

✨(2)yield和return关键字的的相同点:

🎇2、生成器函数初识

✨(1)什么是生成器函数

✨(2)生成器函数的好处

🌉三、生成器函数初级进阶

🎇1、从生成器中取值的两种方法

✨(1)、方法一:next方法

✨(2)、方法二:send方法

🎇2、预激协程的装饰器

🎇3、Python3新加的yield from

🎇4、回顾

🌉四、生成器函数高级进阶

🎇1、生成器的表达式和各种推导式

✨(1)、列表推导式

✨(2)、生成器的表达式

✨(3)、字典推导式

✨(4)、集合推导式(自带结果去重功能)

🎇2、总结

🌇结语:


🌉一、生成器的概念

我们知道的迭代器有两种:一种是调用方法直接返回的,比如for循环就是Python自带的迭代器,一种是可迭代对象通过执行iter方法得到的,迭代器有的好处是可以节省内存。避免将大量数据一次性取出而导致的错误和内存不足问题。

如果在某些情况下,我们也需要节省内存,就只能自己写。我们自己写的这个能实现迭代器功能的东西就叫生成器。

简而言之:生成器就是我们自己写的迭代器

🌉二、生成器函数的定义

🎇1、yield和return关键字的区别和相同点

yield是用于生成器。什么是生成器,你可以通俗的认为,在一个函数中,使用了yield来代替return的位置的函数,就是生成器。

  • ✨(1)yield和return关键字的的不同点:

  • 它不同于函数的使用方法是:函数使用return来进行返回值,每调用一次,返回一个新加工好的数据返回给你;yield不同,它会在调用生成器的时候,把数据生成object,然后当你需要用的时候,要用next()方法来取,同时不可逆。你可以通俗的叫它"轮转容器",可用现实的一种实物来理解:水车,先yield来装入数据、产出generator object(你执行了含有yield关键字的函数,之后调用该函数不会的到返回值而是得到一个可迭代的对象"generator object")使用next()来释放;

    好比水车转动后,车轮上的水槽装入水,随着轮子转动,被转到下面的水槽就能将水送入水道中流入田里。水车这个比方太恰当不过了,就是每次有个数据要取出来,先按照顺序将数据放进水车的水槽中,当后面在调用next函数的时候相当于使用水槽的水,并且是按照水车中原来进去的顺序进行取水的(先进先出)

  • ✨(2)yield和return关键字的的相同点:

  • 相同点:都是返回函数执行的结果
    不同点:return 在返回结果后结束函数的运行,而yield 则是让函数变成一个生成器(或者叫做可迭代对象),生成器每次产生一个值(yield语句),函数被冻结,被唤醒后再产生一个值

    用一个栗子总结:

    def f1():
        return 'aaa'
        return 'bbb'
    
    def f2():
        yield 'aaa'
        yield 'bbb'
    
    print(f1())
    print(f2())
    for i in f2():
        print(i)
    
    输出结果:
    aaa
    <generator object f2 at 0x000001731AFFFC10>
    aaa
    bbb

    🎇2、生成器函数初识

  • ✨(1)什么是生成器函数

  • 一个包含yield关键字的函数就是一个生成器函数。yield可以为我们从函数中返回值,但是yield又不同于return,return的执行意味着程序的结束,调用生成器函数不会得到返回的具体的值,而是得到一个可迭代的对象。每一次获取这个可迭代对象的值,就能推动函数的执行,获取新的返回值。直到函数执行结束。

    简而言之就是函数内部含有yield关键字的就是生成器函数

  • ✨(2)生成器函数的好处

  • 生成器有什么好处就是不会一下子在内存中生成太多数据,而是你找它要它才给你值,你不向它要它也不会返回值给你。

    举个栗子:
    假如我预定了2000000件秋装服,我和工厂一说,工厂应该是先答应下来,然后再去生产,我可以一件一件的要,也可以一批一批的找工厂拿。而不能是一说要生产2000000件衣服,工厂一次性生产2000000件衣服在一起给我,等回来做好了,都冬天了。。。

    
    def produce():
        """生产衣服"""
        for i in range(2000000):
            yield "生产了第%s件衣服"%i
    
    product_g = produce()
    print(product_g.__next__()) #要一件衣服
    print(product_g.__next__()) #再要一件衣服
    print(product_g.__next__()) #再要一件衣服
    num = 0
    for i in product_g:         #要一批衣服,比如5件
        print(i)
        num +=1
        if num == 5:
            break
    
    #到这里我们找工厂拿了8件衣服,我一共让我的生产函数(也就是produce生成器函数)生产2000000件衣服。
    #剩下的还有很多衣服,我们可以一直拿,也可以放着等想拿的时候再拿

    🌉三、生成器函数初级进阶

    🎇1、从生成器中取值的两种方法

    ✨(1)、方法一:next方法

    def generator():
        print(123)
        yield 1
        print(456)
        yield 2
    
    g1 = generator()    #生成器g1
    g2 = generator()    #生成器g2
    print('*',g1.__next__())        #从生成器g1中取第一个值
    print('**',g1.__next__())       #从生成器g1中取第二个值
    print('***',g2.__next__())      #从生成器g2中取第一个值      
    
    输出结果:
    123
    * 1
    456
    ** 2
    123
    *** 1

    ✨(2)、方法二:send方法

  • send 获取下一个值的效果和next基本一致
  •         只是在获取下一个值的时候给上一个yield的位置传递了一个数据

  • 使用send的注意事项:
    1.         第一次使用生成器时候是用next获取下一个值
    2.         最后一个yield不能接收外部的值

    总结:

            send:不能用在第一个,取下一个值的时候给上一个位置传一个新的值

    def generator():
        print(123)
        content = yield 1
        print('=======',content)
        print(456)
        yield 2
    #send 获取下一个值的效果和next基本一致
    #只是在获取下一个值的时候,给上一yield的位置传递一个数据
    #使用send的注意事项
        # 第一次使用生成器的时候 是用next获取下一个值
        # 最后一个yield不能接受外部的值
    
    g = generator()
    print('*',g.__next__())
    ret = g.send('hello')          #send的效果与next一样
    print('***',ret)
    
    输出结果:
    123
    * 1
    ======= hello
    456
    *** 2

    🎇2、预激协程的装饰器

    什么是预激协程的装饰器?

            简单来说就是个加了装饰器的生成器(装饰器介绍)

    预激协程的装饰器的实例:

    #实际上就是省略了avg_g = average()       avg_g.__next__()这两步
    
    def init(func):                 #func = average
        '''
        装饰器函数
        :param func:
        :return:
        '''
        def inner(*args,**kwargs):
            g = func(*args,**kwargs)    #g = average()
            g.__next__()
            return g
        return inner
    @init               #average = init(average) = inner
    def average():
        sum = 0
        count = 0
        avg = 0
        while 1:
            #num = yield
            num = yield avg
            sum += num
            count += 1
            avg = sum/count
    
    avg_g = average()       #===>inner
    ret = avg_g.send(10)
    print(ret)
    # avg_g.__next__()
    # avg1 = avg_g.send(10)
    # avg2 = avg_g.send(20)
    # print(avg1,avg2)
    
    输出结果:
    10.0
    
    

    🎇3、Python3新加的yield from

    yield from: 后接列表、生成器、协程。与asyncio.coroutine同时使用,定义协程函数。在python3.5以后改成了await。当yield from后面是IO耗时操作的时候,会切换至另一个yield from。

    在这我们简单来说:yield可以在函数中代替for循环对返回的数据进行迭代

    def generator():
        a = 'ab'
        b = '12'
        for i in a:
            yield i
        for i in b:
            yield i
    
    g = generator()    从生成器中取返回值
    for i in g:
        print(i)
    
    输出结果:
    a
    b
    1
    2
    
    
    def generator():
        a = 'cd'
        b = '34'
        yield from a  # ,b只能有一个变量
        yield from b
    
    
    g = generator()    #从生成器中取返回值
    for i in g:
        print(i)
    
    输出结果:
    c
    d
    3
    4
    

    🎇4、回顾

      回顾:
            一、send:
                    1、send的作用范围和next一模一样(从一个yield作用到下一个yield)
                    2、第一次不能使用send
                    3、函数在的最后一个yield不能接收新的值
            二、
                    预激生成器的装饰器的例子

        

    🌉四、生成器函数高级进阶

    🎇1、生成器的表达式和各种推导式

    ✨(1)、列表推导式

    模板:

    [每一个元素或者是和元素相关的操作 for 元素 in 可迭代数据类型]    遍历后挨个处理
    [满足条件的元素进行相关的操作 for 元素 in 可迭代数据类型 if 元素相关的条件]   筛选功能

    
    egg_list = ['鸡蛋%s'%i for i in range(10)] #这是个列表推导式
    print(egg_list)
    
    '''相当于'''
    egg_list = []
    for i in range(10):
        egg_list.append('鸡蛋%s' %i)
    print(egg_list)
    
    print([i for i in range(10)])
    
    输出结果:
    ['鸡蛋0', '鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋3', '鸡蛋4', '鸡蛋5', '鸡蛋6', '鸡蛋7', '鸡蛋8', '鸡蛋9']
    ['鸡蛋0', '鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋3', '鸡蛋4', '鸡蛋5', '鸡蛋6', '鸡蛋7', '鸡蛋8', '鸡蛋9']
    [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

    ✨(2)、生成器的表达式

    1. 生成器表达式(generator expression)也叫生成器推导式或生成器解析式,用法与列表推导式非常相似,在形式上生成器推导式使用圆括号(parentheses)作为定界符,而不是列表推导式所使用的方括号(square brackets)。
    2. 与列表推导式最大的不同是,生成器推导式的结果是一个生成器对象。生成器对象类似于迭代器对象,具有惰性求值的特点,只在需要时生成新元素,比列表推导式具有更高的效率,空间占用非常少,尤其适合大数据处理的场合。
    3. 使用生成器对象的元素时,可以根据需要将其转化为列表或元组,也可以使用生成器对象的next()方法或者内置函数next()进行遍历,或者直接使用for循环来遍历其中的元素。但是不管用哪种方法访问其元素,只能从前往后正向访问每个元素,不能再次访问
    4. 已访问过的元素,也不支持使用下标访问其中的元素。当所有元素访问结束以后,如果需要重新访问其中的元素,必须重新创建该生成器对象,enumerate、filter、map、zip等其他迭代器对象也具有同样的特点。

      

    g = (i for i in range(10))
    print(g)       #返回了一个生成器
    for i in g:
        print(i)
    
    输出结果:
    <generator object <genexpr> at 0x000002075E40FC10>
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    

    ✨(3)、字典推导式

    例一:将一个字典的key和value对调

    dic = {'a' : 97,'b' : 98}
    dic_exchange = {dic[k] :k for k in dic}
    print(dic_exchange)
    
    输出结果:
    {97: 'a', 98: 'b'}

    ✨(4)、集合推导式(自带结果去重功能)

    set = {x**2 for x in [1,-1,2,-2,3,4]}
    print(set)
    
    输出结果:
    {16, 1, 4, 9}

    🎇2、总结

    唯独没有元组推导式,要得到一个元组就可以直接将推出来的数据类型转换为元组就行
    总结:各种推导式:生成器 列表 字典 集合
                1、遍历操作
                2、筛选操作
    二、惰性运算
            生成器与迭代器都是惰性运算:
            但是生成器你可以看的见因为这是你写的而迭代器一般看不见        
            1、同一生成器中的数据只能取一次取完就没了
            2、惰性运算:不找它要值它就不返回
    # 列表解析
    sum([i for i in range(100000000)])  # 内存占用大,机器容易卡死

    # 生成器表达式
    sum(i for i in range(100000000))  # 几乎不占内存
    1.把列表解析的[]换成()得到的就是生成器表达式

    2.列表解析与生成器表达式都是一种便利的编程方式,只不过生成器表达式更节省内存

    3.Python不但使用迭代器协议,让for循环变得更加通用。大部分内置函数,也是使用迭代器协议访问对象的。

    🌇结语:

    💖💖💖感谢各位能够看到这里💖💖💖:在鲁迅一篇未发表的文章中说过:“代码看懂了不是懂✨一定要自己实际操作哇✨这样才能更好的理解和吸收。”
    最后来一句:一个人可以在任何他怀有无限热忱的事情上成功,让我们一起进步吧✨✨

    来源:在下周周ovo

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