python 协程中的迭代器，生成器原理及应用实例详解

脚本专栏 2024/11/25 佚名

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本文实例讲述了python 协程中的迭代器，生成器原理及应用。分享给大家供大家参考，具体如下：

1.迭代器理解

迭代器：

迭代器是访问可迭代对象的工具
迭代器是指用iter(obj)函数返回的对象(实例)
迭代器是指用next(it)函数获取可迭代对象的数据

迭代器函数(iter和next)

iter(iterable)从可迭代对象中返回一个迭代器,iterable必须是能提供一个迭代器的对象
next(iterator) 从迭代器iterator中获取下一了记录,如果无法获取下一条记录,则触发stoptrerator异常

说明:
1.迭代器只能往前取值,不会后退
2.用iter函数可以返回一个可迭代对象的迭代器

2.迭代器的应用

class Fabonacci(object):
  def __init__(self,all_num):
    self.all_num = all_num
    self.current_num = 0
    self.a = 0
    self.b = 1


  def __iter__(self):
    return self


  def __next__(self):
    if self.current_num < self.all_num:
      ret = self.a

      self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
      self.current_num += 1

      return ret
    else:
      raise StopIteration


fibo = Fabonacci(10)
for num in fibo:
  print(num)

3.生成器的理解

生成器（generator）

是构造新的可迭代对象的一种简单方式。一般的函数return只会返回单个值，而生成器并不是直接将可迭代值直接放入内存中，而是以延迟的方式返回一个值序列，即每返回一个值之后暂停，直到下一个值被请求时再继续，可有效节省内存占用。
要构建一个生成器，则需要用到关键字yield，yield的作用与函数的返回值return有些类似，通过在函数中将return替换成yield就是把函数变成生成器，带有
yield 的函数不再是普通函数，python
解释器会将函数对象视为生成器对象，并且该生成器返回的是yield表达式生成的可迭代值序列，可通过for循环等方法依次读取生成器返回的可迭代值序列
生成器生成的可迭代值只可以被读取一次，每一次迭代都是按生成器代码流程遇见yield表达式就返回值并记录位置后中止留待下一次迭代，下一次迭代时执行代码的起始位置是从上一次记录位置开始，直至整个生成器代码运行结束。

4.生成器的应用

1）

def create_num(all_num):
  a, b = 0, 1
  current_num = 0
  while current_num < all_num:
    # print(a)
    yield a
    a, b = b, a+b
    current_num += 1


obj = create_num(10)
while True:
  try:
    ret = next(obj)
    print(ret)
  except Exception as ret:
    break

2）通过send启动生成器
send一般不会放到第一次启动生成器，如果非要这么做，那么传递None
错误示范：

def create_num(all_num):
  a, b = 0, 1
  current_num = 0
  while current_num < all_num:
    ret = yield a
    print(">ret>", ret)
    a, b = b, a+b
    current_num += 1


obj = create_num(10)

ret = obj.send("hello") #第一个就调用send方法
print(ret)

ret = next(obj)
print(ret)

正确示范：

def create_num(all_num):
  a, b = 0, 1
  current_num = 0
  while current_num < all_num:
    ret = yield a
    print(">ret>", ret)
    a, b = b, a+b
    current_num += 1


obj = create_num(10)

ret = next(obj)
print(ret)

ret = obj.send("hello")
print(ret)

def create_num(all_num):
  a, b = 0, 1
  current_num = 0
  while current_num < all_num:
    ret = yield a
    print(">ret>", ret)
    a, b = b, a+b
    current_num += 1


obj = create_num(10)

ret = obj.send(None)
print(ret)

ret = next(obj)
print(ret)

3).使用生成器完成多任务（并发）

import time


def task_1():
  while True:
    print("----1----")
    time.sleep(0.1)
    yield


def task_2():
  while True:
    print("----2----")
    time.sleep(1)
    yield


def main():
  t1 = task_1()
  t2 = task_2()
  while True:
    next(t1)
    next(t2)


if __name__ == '__main__':
  main()

4).gevent使用生成器

导入genvent库

import gevent
import time


def f1(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    gevent.sleep(0.5)


def f2(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    gevent.sleep(0.5)


def f3(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    gevent.sleep(0.5)


print("----1----")
g1 = gevent.spawn(f1,5)
print("----2----")
g2 = gevent.spawn(f2,5)
print("----3----")
g3 = gevent.spawn(f3,5)
g1.join()
g2.join()
g3.join()

修改time.sleep（）成gevent.sleep（）的简单方法：（打补丁）
只需要导入monkey，写一句代码monkey.patch_all()
，运行时就会自动替换

import gevent
import time
from gevent import monkey

monkey.patch_all()

def f1(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    time.sleep(0.5)


def f2(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    time.sleep(0.5)


def f3(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    time.sleep(0.5)


print("----1----")
g1 = gevent.spawn(f1,5)
print("----2----")
g2 = gevent.spawn(f2,5)
print("----3----")
g3 = gevent.spawn(f3,5)
g1.join()
g2.join()
g3.join()

创建多个gevent时不需一个一个添加join

import gevent
import time
from gevent import monkey

monkey.patch_all()

def f1(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    time.sleep(0.5)


def f2(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    time.sleep(0.5)


def f3(n):
  for i in range(n):
    print(gevent.getcurrent(),i)
    time.sleep(0.5)


gevent.joinall([
  gevent.spawn(f1,5),
  gevent.spawn(f2,5),
  gevent.spawn(f3,5)])