大家都知道Python中的循環結構,那么我們分析下python中while和for循環的本質是如何實現的。
循環的本質:
看以下代碼:
lst = [10, 20, 30] # for i in lst: 這個i的指向其實指向了 iter(lst)這個迭代器的__next__ my_iterator = iter(lst) while True: try: i = next(my_iterator) except StopIteration: break else: print(i)
原來循環結構主要應用了迭代器功能,而迭代器的實現主要使用yield函數。
如何理解python當中的yield函數?若要理解python當中的yield函數,首先必須理解什么是生成器(generators),在理解生成器之前必須先理解迭代器(iterators).1、迭代器:
當你創建一個列表list,可以一個元素一個元素逐個讀他,這樣的操作稱為迭代 interation :
lst = [10, 20, 30] for i in lst: print(i) 10 20 30
這里lst就稱之為一個可迭代對象,當你使用列表推導時(list comprehension),可以生成一個列表,列表推導的方法如下所示:
>>> mylist = [x*x for x in range(3)] >>> for i in mylist:... print(i) 0 1 4
所有可以用for ... in ... 操作的對象稱之為可迭代對象,例如字符,列表文件,集合等等。列表這類可迭代對象還比較方便,但缺點就是需要存儲在內存中的對象非常多,在值非常多的時候如果都使用這種方式,就非常占用內存。
2、生成器
生成器也是迭代器的一種,是一種只能遍歷一次的可迭代對象。生成器不需要在內存當中存儲所有的值,他們是即時生成值,性能更快,關鍵是不像列表那樣占用太多內存。例如:
>>> mygenerator = (x*x for x in range(3)) >>> for i in mygenerator: ... print(i) 0 1 4
可以看到,除了使用[]替代()之外,其它都是一樣的。
實際上他們先生成0,然后忘掉0,再生成1,丟棄1,一直往下,一個接一個進行處理。
3、Yield函數yield 函數有點像Return,區別在于這個函數返回的是迭代器.例如:
def creGenerator(): mylist = range(3) print("創建生成器") for i in mylist: yield i*i mygenerator = creGenerator() for i in mygenerator: print(i)
可以看出來,當你知道你的函數會返回數量非常大的元素供遍歷時,并且只需讀一次的時候,使用yield函數是非常合適的。
若要掌握yield函數,你必須理解當你調用這個函數時,函數內部的代碼實際是沒有執行的.這個函數只是返回一個生成器的對象,當實際遍歷時(for ... in ... ) yield語句才會執行。
這里是比較有意思的地方:第一次使用for訪問這個生產器對象的時候, " print("創建生成器")
"這句話才被打印出來,并且打印在"test"之后,說明yield之前的函數體會在for第一次循環時被調用一次有且只有調用一次。但是,如果是這樣情況結果就不同了:
def createGenerator(): mylist = range(3) print("創建生成器") for i in mylist: print 'test3' yield i*i print('test2') mygenerator = createGenerator() print('test') for i in mygenerator: print(i)
可見如果在yield語句同級的代碼塊中的語句,其實外層for進行迭代時,每次都會執行。