Python - 三神：迭代器、生成器、装饰器

Python - 三大神器 迭代器，生成器，装饰器

在介绍三大器之前先来了解一下容器和可迭代对象...

一.容器

容器是一种把多个元素组织在一起的数据结构，容器中的元素可以逐个地迭代获取，可以用in, not in关键字判断元素是否包含在容器中。通常这类数据结构把所有的元素存储在内存中（也有一些特例，并不是所有的元素都放在内存，比如迭代器和生成器对象）在Python中，常见的容器对象有：

• list, deque...

• set, frozensets(不可变集合)...

• dict, defaultdict, OrderedDict, Counter...

• tuple, namedtuple...
• str

容器的概念就像一个盒子,可以往里面装东西.当它可以用来询问某个元素是否包含在其中时，那么这个对象就可以认为是一个容器，比如 list，set，tuples都是容器对象：

>>> assert 1 in [1, 2, 3] # lists

>>> assert 4 not in [1, 2, 3]

>>> assert 1 in {1, 2, 3} # sets

>>> assert 4 not in {1, 2, 3}

>>> assert 1 in (1, 2, 3) # tuples

>>> assert 4 not in (1, 2, 3)

询问某元素是否在dict中用dict的中key：

>>> d = {1: 'foo', 2: 'bar', 3: 'qux'}

>>> assert 1 in d

>>> assert 'foo' not in d # 'foo' 不是dict中的元素

询问某substring是否在string中：

>>> s = 'foobar'

>>> assert 'b' in s

>>> assert 'x' not in s

>>> assert 'foo' in s

尽管绝大多数容器都提供了某种方式来获取其中的每一个元素，但这并不是容器本身提供的能力，

而是可迭代对象赋予了容器这种能力，当然并不是所有的容器都是可迭代的，比如：Bloom filter，

虽然Bloom filter可以用来检测某个元素是否包含在容器中，但是并不能从容器中获取其中的每一个值，

因为Bloom filter压根就没把元素存储在容器中，而是通过一个散列函数映射成一个值保存在数组中。

 

二.可迭代对象(iterable)

大部分对象都是可迭代，只要实现了__iter__方法的对象就是可迭代的。
__iter__方法会返回迭代器（iterator）本身，例如：

>>> lst = [1,2,3]

>>> lst.__iter__()

<listiterator object at 0x7f97c549aa50>

Python提供一些语句和关键字用于访问可迭代对象的元素，比如for循环、列表解析、逻辑操作符等。

 

判断一个对象是否是可迭代对象：

>>> from collections import Iterable # 只导入Iterable方法

>>> isinstance('abc', Iterable)

True

>>> isinstance(1, Iterable)

False

>>> isinstance([], Iterable)

True

这里的isinstance()函数用于判断对象类型。

可迭代对象一般都用for循环遍历元素，也就是能用for循环的对象都可称为可迭代对象。

例如，遍历列表：

>>> lst = [1, 2, 3]

>>> for i in lst:

... print i

...

三.迭代器

迭代器协议是指：对象必须提供一个next方法，执行该方法要么返回迭代中的下一项，要么就引起一个Stoplteration异常，以终止迭代（只能往后走不能往前退）

实现了迭代器协议的对象(对象内部定义了一个__iter__()方法)

python中的内部工具(如for循环，sum，min，max函数等)基于迭代器协议访问对象。

迭代器的特点：

1. 省内存 -> 生成器

2. 惰性机制

3. 只能向前. 不能反复

 

判断是否是迭代器:

>>> from collections import Iterator

>>> isinstance(d, Iterator)

False

>>> isinstance(d.iteritems(), Iterator) True

使用next方法:

>>> iter_items = d.iteritems()

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