python高级编程实例（中篇）

二、高级语法实践——类级别以下

1. 迭代器

1.1 迭代器简介

迭代器是一个实现了迭代器协议的容器对象。是访问可迭代对象的一种强大的方式，可以记住遍历位置的对象，不会像列表那样一次性全部生成所有元素，而是可以等到用的时候才生成所需元素，因此节省了大量的内存资源。
迭代器从可迭代对象的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完。它基于以下两个方法：

• __next__: 返回容器的下一个元素；
• __iter__: 返回迭代器本身。

1.2 迭代器的对象

类似于list、tuple、str 等类型的数据可以使用for …… in…… 的循环遍历语法从其中依次拿到数据并进行使用，我们把这个过程称为遍历，也称迭代。python中可迭代的对象有string（字符串）、list（列表）、tuple（元组）、dirt（字典）、set（集合）等。

迭代器可以利用内置的iter函数和一个序列来创建。代码示例：

  当遍历完序列时，会引发一个StopIteration异常。这样迭代器就可以与循环兼容，因为可以捕获这个异常并停止循环。

1.3 创建自定义的迭代器

要创建自定义的迭代器，可以编写一个具有__next__方法的类，只要这个类提供返回迭代器实例的__iter__特殊方法：

class CountDown(object):
    def __init__(self, step):
        self.step = step
    def __next__(self):
        '''return the next element.'''
        if self.step <= 0:
            raise StopIteration
        self.step -= 1
        # 这里可以对self.step做一些逻辑处理，最后返回迭代器对象self.step的本身
        return self.step
    def __iter__(self):
        '''retrun the iterator itself.'''
        return self

for element in CountDown(4):
    print(element)
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返回结果，如下：

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1
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2. 生成器

2.1 生成器简介

Python 生成器是创建迭代器的一种简单方法。
生成器是一个函数，它返回一个对象(迭代器)，可以迭代(一次一个值)。
生成器提供了一种优雅的方法，可以让编写返回元素序列的函数所需的代码变得简单、高效。

2.2 创建生成器函数

在Python中创建生成器相当简单，它与定义普通函数一样简单，但使用yield语句而不是return语句。基于yield语句，生成器可以暂停函数并返回一个中间结果。该函数会保存执行上下文，稍后在必要时可以恢复。
如果一个函数至少包含一条yield语句(它可能包含其他yield或return语句)，那么它将成为一个生成器函数。yield和return都将从函数中返回一些值。不同之处在于，return语句完全终止函数，而yield语句则暂停函数保存其所有状态，然后在后续调用中继续执行。

可以使用next()函数或for循环从生成器中获取新的元素，就像迭代器一样。

举个例子，斐波那契(Fibonacci)数列可以用生成器语法来实现。代码示例：

def fibonacci():
  a, b = 0, 1
  while True:
    yield b
    a, b = b, a+b

fib = fibonacci()
print(next(fib))
print(next(fib))
print(next(fib))

F_list = [next(fib) for i in range(10)
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