帶你一起學習徹底搞懂Python生成器

寫在之前

Python 的高級語言特性一直是我們學習 Python 的一個難點，大部分人并沒有做到熟練的掌握，甚至去學習它都感覺很困難，「生成器」作為其中甚是有用的特性之一，更是如此。

因為在其它的主流語言（C/C++/JAVA）中并沒有生成器的概念，加之其具有一定的難度，學習起來花費的時間成本較大，很多人自我安慰式的視其為“雞肋”，然后果斷放棄如此有用的一個高級語言特性，實在是一件很惋惜的事情。

其實不光是對于「生成器」而言，對于其它的高級語言特性還是建議大家要花點時間去搞懂的，不說其它，這些東西作為面試中?？嫉膬热菀矐撘鹉愕闹匾?，畢竟公司不是傻瓜，沒有用的東西干嘛要考你？

接下來就讓我們來一起學習「生成器」，我盡量用大家都聽的懂的話，層層遞進的講解，保證大家都能看懂，前提是要有耐心，文章較長，建議先收藏再看。

答應我，一定要有耐心。

迭代器

在這說「迭代器」的原因是「生成器」自動實現了「迭代器協議」，所謂協議，就是一種約定。為了更好的理解生成器，我們需要簡單知道一下「迭代器協議」到底是個什么東西。其實只需要滿足兩個兩個條件：1.實現 __iter__ 方法；2.對象實現 next() 方法，要么返回迭代中的下一項，要么就是以 StopIteration 異常終止迭代。

對象就是「可迭代對象」，即實現了迭代器協議的對象，它實現了迭代器協議。其實像是 Python 中 for 循環，sum 函數等等就是使用迭代器協議訪問對象。

你可能看著有點懵，怎么又是「迭代」又是「迭代器」又是「可迭代對象」的，這對大家來說是很抽象的概念，但是不用怕，我在很久之前的文章中，已經很詳細的介紹過這倆哥們，你只需要點擊下面的鏈接去看就好了，這也是面試中常見的問題哦：

零基礎學習 Python 之初識迭代

Python 拓展之迭代器

生成器

如果你理解了上一節的內容，那么恭喜你，接下來學習「生成器」就會簡單很多。Python 使用生成器對「延遲操作」提供了支持，所謂「延遲操作」就是在需要它的時候才產生結果，而不是說立即產生結果。

首先我們先來看一個入門級別的版本，你只需要點擊下面的鏈接即可：

零基礎學習 Python 之初識生成器

接下來講的相當于是上面文章的一個延伸和再拓展。

Python 其實有兩種不同的方法來提供生成器，一種是函數形式，另一種是表達式形式，說全一點兒就是「生成器函數」和「生成器表達式」。

1.生成器函數

「生成器函數」和普通的函數定義類似。區別在于普通函數使用 return 返回結果，生成器函數是用yield返回結果。

yield的作用是在調用的時候返回相應的值，一次返回一個結果，在每個結果中間掛起函數的狀態（即暫停執行），下一次執行是從上次暫停的位置開始，繼續向下執行。

下面我們來做一道題，要求寫出「將一個全是整數的列表進行操作后只保留奇數」。相信大多數人都能很快的寫出下面這樣的函數：

defget_odd(lst): res = [] foriinlst: ifi %2: res.append(i) returnresdefmain(): lst = range(10) foriinget_odd(lst): print(i)if__name__ =='__main__': main()

上面這個沒什么難度，既然我們學了「生成器」，我在前面還這么舔它，是不是我們該用生成器來做一下這道題？看看用生成器來做同樣的功能，到底有什么不同：

defget_odd(lst): foriinlst: ifi %2: yieldidefmain(): lst = range(10) foriinget_odd(lst): print(i)if__name__ =='__main__': main()

對比一下這個功能的兩種做法，使用「生成器」以后，代碼變的行數更少了（省去了對 res 的操作，不用把結果存在 res 里），代碼整體看起來更清晰了（一看就知道干嘛的，不用一上來去想 res 是個什么鬼，append 進去的是個什么玩意兒）。

2.生成器表達式

「生成器表達式」和列表推導式類似。區別在于使用列表推導，一次會產生所有的結果，而用「生成器表達式」則不會這樣，它是按需產生。

列表推導式的寫法如下：

>>> res = [xforxinrange(5)]>>> res[0, 1, 2, 3, 4]

生成器表達式就是將上面的 [] 變成 () 即可：

>>> res = (xforxinrange(5))>>> res at 0x109d9f570>>>> next(res)0>>> next(res)1>>> next(res)2>>> next(res)3

我們也順便簡單的看一下「生成器」的優勢在「生成器表達式」中是怎么體現的。如果我們想對一系列整數求和，直接用生成器可以寫成下面這樣：

>>> sum((xforxinrange(5)))10

當然為了方便起見，也可以省略圓括號，即寫成下面這樣：

>>> sum(xforxinrange(5))10

但是如果你用常規的寫法去寫，就會寫成下面這樣：

>>> sum([xforxinrange(5)])10

上面的代碼先構造了一個列表，然后再用 sum 函數求和，多了一步，天差地別，光在時間效率上，就已經輸掉了褲子。

所以綜合上面文章所講，「生成器」光在明面上的優點就有好幾個：代碼行數更少；代碼更易讀；時效更高...

所以，你還敢視它為“雞肋”嗎？