Python进阶06 循环对象
作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!
这一讲的主要目的是为了大家在读 Python 程序的时候对循环对象有一个基本概念。
循环对象的并不是随着 Python 的诞生就存在的,但它的发展迅速,特别是 Python 3x 的时代,循环对象正在成为循环的标准形式。
什么是循环对象
循环对象是这样一个对象,它包含有一个next() 方法(__next__() 方法,在 python 3x 中 ), 这个方法的目的是进行到下一个结果,而在结束一系列结果之后,举出StopIteration 错误。
当一个循环结构(比如 for)调用循环对象时,它就会每次循环的时候调用 next()方法,直到 StopIteration 出现,for 循环接收到,就知道循环已经结束,停止调用 next()。
假设我们有一个 test.txt 的文件:
1234
abcd
efg
我们运行一下 python 命令行:
>>>f = open('test.txt')
>>>f.next()
>>>f.next()
...
不断输入 f.next(),直到最后出现 StopIteration
open() 返回的实际上是一个循环对象,包含有 next()方法。而该 next() 方法每次返回的就是新的一行的内容,到达文件结尾时举出 StopIteration。这样,我们相当于手工进行了循环。
自动进行的话,就是:
for line in open('test.txt'):
print line
在这里,for 结构自动调用 next() 方法,将该方法的返回值赋予给 line。循环知道出现 StopIteration 的时候结束。
相对于序列,用循环对象的好处在于:不用在循环还没有开始的时候,就生成好要使用的元素。所使用的元素可以在循环过程中逐次生成。这样,节省了空间,提高了效率,编程更灵活。
迭代器
从技术上来说,循环对象和 for 循环调用之间还有一个中间层,就是要将循环对象转换成迭代器 (iterator)。这一转换是通过使用iter()函数实现的。但从逻辑层面上,常常可以忽略这一层,所以循环对象和迭代器常常相互指代对方。
生成器
生成器(generator)的主要目的是构成一个用户自定义的循环对象。
生成器的编写方法和函数定义类似,只是在return 的地方改为 yield。生成器中可以有多个 yield。当生成器遇到一个 yield 时,会暂停运行生成器,返回 yield 后面的值。当再次调用生成器的时候,会从刚才暂停的地方继续运行,直到下一个 yield。生成器自身又构成一个循环器,每次循环使用一个 yield 返回的值。
下面是一个生成器:
def gen():
a = 100
yield a
a = a*8
yield a
yield 1000
该生成器共有三个 yield, 如果用作循环器时,会进行三次循环。
for i in gen():
print i
再考虑如下一个生成器:
def gen():
for i in range(4):
yield i
它又可以写成生成器表达式 (Generator Expression):
G = (x for x in range(4))
生成器表达式是生成器的一种简便的编写方式。读者可进一步查阅。
表推导
表推导(list comprehension)是快速生成表的方法。它的语法简单,很有实用价值。
假设我们生成表 L:
L = []
for x in range(10):
L.append(x**2)
以上产生了表 L,但实际上有快捷的写法,也就是表推导的方式:
L = [x**2 for x in range(10)]
这与生成器表达式类似,只不过用的是中括号。
(表推导的机制实际上是利用循环对象,有兴趣可以查阅。)
练习 下面的表推导会生成什么?
xl = [1,3,5]
yl = [9,12,13]
L = [ x**2 for (x,y) in zip(xl,yl) if y > 10]
总结
循环对象
生成器
表推导