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Python函数:如何用生成器实现迭代器?

发布时间:2023-07-17 02:37:05

在Python中,可以通过生成器函数来实现迭代器。生成器函数是一种特殊的函数,使用yield关键字来返回一个值,并暂停函数的执行状态,等待下一次迭代。生成器对象可以被用于迭代,每次迭代时会从上次暂停的地方继续执行。

下面是一个简单的示例,演示如何用生成器实现一个迭代器:

def my_iterator():
    num = 1
    while True:
        yield num   # 返回当前值,暂停执行
        num += 1    # 更新下一次的值

# 使用生成器创建一个迭代器对象
iterator = my_iterator()

# 使用迭代器打印前10个整数
for i in range(10):
    print(next(iterator))

在上面的示例中,my_iterator()函数是一个生成器函数,使用yield关键字返回当前的值(从1开始递增)。通过调用my_iterator()函数,可以创建一个生成器对象iterator。然后,使用next()函数可以以迭代的方式获取生成器的下一个值,并打印出来。

运行上面的代码,输出结果为:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

这样,我们就成功地用生成器实现了一个简单的迭代器。

生成器的一个重要特点是它在每次迭代后会保存自身的状态,因此可以实现“惰性计算”。这意味着只在需要时才计算下一个值,从而节省内存和计算资源。

除了使用yield关键字,我们还可以使用生成器表达式来快速创建生成器对象。生成器表达式是一种紧凑的语法,类似于列表推导式,但是使用圆括号替代了方括号。

下面是一个使用生成器表达式的示例:

# 创建一个生成器对象,包含前10个整数的平方
generator = (x**2 for x in range(1, 11))

# 使用迭代器打印生成器对象的每个值
for value in generator:
    print(value)

上面的代码中,使用生成器表达式(x**2 for x in range(1, 11))快速创建了一个生成器对象generator,其中包含了前10个整数的平方。然后,使用迭代器遍历生成器对象,并打印出每个值。

运行上面的代码,输出结果为:

1
4
9
16
25
36
49
64
81
100

这样,我们就使用生成器表达式实现了一个生成器对象,并通过迭代器逐个打印出了生成器的每个值。

总结起来,通过yield关键字或生成器表达式,我们可以使用生成器来实现迭代器。生成器的特点是可以存储执行状态,并按需计算下一个值,从而实现了惰性计算。这在处理大量数据或需要逐步计算的场景中非常有用。