Python循環(huán)對(duì)象

這一講的主要目的是為了大家在讀Python程序的時(shí)候?qū)ρh(huán)對(duì)象有一個(gè)基本概念。循環(huán)對(duì)象的并不是隨著Python的誕生就存在的，但它的發(fā)展迅速，特別是Python 3x的時(shí)代，循環(huán)對(duì)象正在成為循環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)形式。

什么是循環(huán)對(duì)象
循環(huán)對(duì)象是這樣一個(gè)對(duì)象，它包含有一個(gè)next()方法(__next__()方法，在python 3x中)， 這個(gè)方法的目的是進(jìn)行到下一個(gè)結(jié)果，而在結(jié)束一系列結(jié)果之后，舉出StopIteration錯(cuò)誤。
當(dāng)一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)（比如for）調(diào)用循環(huán)對(duì)象時(shí)，它就會(huì)每次循環(huán)的時(shí)候調(diào)用next()方法，直到StopIteration出現(xiàn)，for循環(huán)接收到，就知道循環(huán)已經(jīng)結(jié)束，停止調(diào)用next()。
假設(shè)我們有一個(gè)test.txt的文件:
1234
abcd
efg
我們運(yùn)行一下python命令行：
>>>f = open('test.txt')
>>>f.next()
>>>f.next()
...
不斷輸入f.next()，直到最后出現(xiàn)StopIteration
open()返回的實(shí)際上是一個(gè)循環(huán)對(duì)象，包含有next()方法。而該next()方法每次返回的就是新的一行的內(nèi)容，到達(dá)文件結(jié)尾時(shí)舉出StopIteration。這樣，我們相當(dāng)于手工進(jìn)行了循環(huán)。
自動(dòng)進(jìn)行的話，就是：
for line in open('test.txt'):
    print line
在這里，for結(jié)構(gòu)自動(dòng)調(diào)用next()方法，將該方法的返回值賦予給line。循環(huán)知道出現(xiàn)StopIteration的時(shí)候結(jié)束。
相對(duì)于序列，用循環(huán)對(duì)象的好處在于：不用在循環(huán)還沒(méi)有開(kāi)始的時(shí)候，就生成好要使用的元素。所使用的元素可以在循環(huán)過(guò)程中逐次生成。這樣，節(jié)省了空間，提高了效率，編程更靈活。
迭代器
從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，循環(huán)對(duì)象和for循環(huán)調(diào)用之間還有一個(gè)中間層，就是要將循環(huán)對(duì)象轉(zhuǎn)換成迭代器(iterator)。這一轉(zhuǎn)換是通過(guò)使用iter()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。但從邏輯層面上，常?？梢院雎赃@一層，所以循環(huán)對(duì)象和迭代器常常相互指代對(duì)方。
生成器
生成器(generator)的主要目的是構(gòu)成一個(gè)用戶自定義的循環(huán)對(duì)象。
生成器的編寫方法和函數(shù)定義類似，只是在return的地方改為yield。生成器中可以有多個(gè)yield。當(dāng)生成器遇到一個(gè)yield時(shí)，會(huì)暫停運(yùn)行生成器，返回yield后面的值。當(dāng)再次調(diào)用生成器的時(shí)候，會(huì)從剛才暫停的地方繼續(xù)運(yùn)行，直到下一個(gè)yield。生成器自身又構(gòu)成一個(gè)循環(huán)器，每次循環(huán)使用一個(gè)yield返回的值。
下面是一個(gè)生成器:
def gen():
    a = 100
    yield a
    a = a*8
    yield a
    yield 1000
該生成器共有三個(gè)yield， 如果用作循環(huán)器時(shí)，會(huì)進(jìn)行三次循環(huán)。
for i in gen():
    print i
再考慮如下一個(gè)生成器:
def gen():
    for i in range(4):
        yield i
它又可以寫成生成器表達(dá)式(Generator Expression):
G = (x for x in range(4))
生成器表達(dá)式是生成器的一種簡(jiǎn)便的編寫方式。讀者可進(jìn)一步查閱。
表推導(dǎo)
表推導(dǎo)(list comprehension)是快速生成表的方法。它的語(yǔ)法簡(jiǎn)單，很有實(shí)用價(jià)值。
假設(shè)我們生成表L：
L = []
for x in range(10):
    L.append(x**2)
以上產(chǎn)生了表L，但實(shí)際上有快捷的寫法，也就是表推導(dǎo)的方式:
L = [x**2 for x in range(10)]數(shù)據(jù)分析師培訓(xùn)
這與生成器表達(dá)式類似，只不過(guò)用的是中括號(hào)。
（表推導(dǎo)的機(jī)制實(shí)際上是利用循環(huán)對(duì)象，有興趣可以查閱。）
練習(xí) 下面的表推導(dǎo)會(huì)生成什么？
xl = [1,3,5]
yl = [9,12,13]
L  = [ x**2 for (x,y) in zip(xl,yl) if y > 10]
總結(jié)
循環(huán)對(duì)象
生成器
表推導(dǎo)