1.为什么要有生成器?
通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。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,这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。
第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]
改成()
,就创建了一个generator,其实就是一个tuple。
L = [x * x for x in range(10)]
print(L)
print(type(L)) L2 = (x * x for x in range(10))
print(L2)
print(type(L2)) # [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
# <class 'list'>
# <generator object <genexpr> at 0x00FE4FC0>
# <class 'generator'>
创建L
和L2的区别仅在于最外层的[]
和()
,L
是一个list,而L2是一个generator。
我们可以直接打印出list的每一个元素,但我们怎么打印出generator的每一个元素呢?
如果要一个一个打印出来,可以通过next()
函数获得generator的下一个返回值:
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
print(b)
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
也就是说,上面的函数和generator仅一步之遥。要把fib
函数变成generator,只需要把print(b)
改为yield b
就可以了,这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield
关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个generator:
generator是非常强大的工具,在Python中,可以简单地把列表生成式改成generator,也可以通过函数实现复杂逻辑的generator。
要理解generator的工作原理,它是在for循环的过程中不断计算出下一个元素,并在适当的条件结束for循环。对于函数改成的generator来说,遇到return语句或者执行到函数体最后一行语句,就是结束generator的指令,for循环随之结束。
请注意区分普通函数和generator函数,普通函数调用直接返回结果:
>>> r = abs(6)
>>> r
6
generator函数的“调用”实际返回一个generator对象:
>>> g = fib(6)
>>> g
<generator object fib at 0x1022ef948>