2.6Python进阶06 循环对象

这一讲的主要目的是为了大家在读Python程序的时候对循环对象有一个基本概念。
循环对象的并不是随着Python的诞生就存在的,但它的发展迅速,特别是Python 3x的时代,循环对象正在成为循环的标准形式。

什么是循环对象

循环对象是这样一个对象,它包含有一个next()方法next()方法,在Python 3x中),这个方法的目的是进行到下一个结果,而在结束一系列结果之后,举出StopIteration错误
当一个循环结构(比如for)调用循环对象时,它就会每次循环的时候调用next()方法,知道StopIteration的出现,for循环接收到,就知道循环已经结束,停止调用next()。
假设我们有一个test.txt的文件:

1234
abcd
efg

我们运行一下Python命令行:

>>>f = open('test.txt')
>>>f.next()
>>>f.next()
...

不断输入f.next(),知道最后出现StopIteration
open()返回的实际上市一个循环对象,包含next()方法。而该next()方法每次返回的就是新的一行的内容,到达文件结尾时举出StopIteration。这样,我们相当于手工进行了循环。
自动进行的话,就是:

for line in open('test.txt'):
    print line

在这里,for结构自动调用next()方法,将该方法的返回值赋予给line。循环直到出现StopIteration的时候结束。

相对于列表,用循环对象的好处在于:不用在循环还没有开始的时候,就生成好要使用的元素。所使用的元素可以在循环过程中逐次生成。这样,节省了空间,提高了效率,编程更灵活。

迭代器

从技术上来说,循环对象和for循环调用直接还有一个中间层,就是要将循环对象转换成迭代器(iterator)。这一转化是通过使用iter()函数实现的。但从逻辑层面上,常常可以忽略这一层,所以循环对象和迭代器常常相互指代对方。
下面是一个生成器:

def gen():
    a = 100
    yield a
    a = a*8
    yield a
    yield 1000

改生成器共有三个yield,如果用作循环器时,会进行三次循环。

for i in gen():
    print i

再考虑如下一个生成器:

def gen()
    for i in range(4):
        yield i

它又可以写成生成器表达式(Generator Expression):

G = (x for x in range(4))

生成器表达式是生成器的一种渐变的编写方式。大家可以进一步查阅。

表推导

表推导(list comprehension)是快速生产表的方法。它的语法简单,很有实用价值。

假设我们生产表L:

L = []
for x in range[10]:
    L.append(x**2)

以上产生了表L,单实际上有快捷的写法,也就是表推导的方式:

L = [x**2 for x in range(10)]

这与生成器表达式类似,只不过用的是中括号
(表推导的机制实际上是利用循环对象,有兴趣可以查阅。)

练习 下面的表推导会生产什么?

x1 = [1,3,5]
y1 = [9,12,13]
L = [ x**2 for (x,y) in zip(x1,y1) if y >10]

总结

循环对象
生成器
表推导

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