Python之迭代器

悠悠 2022-05-18 23:43 273阅读 0赞

## 函数名的应用 ##

函数名是一个变量，但它是一个特殊的变量，与括号配合可以执行函数的变量。

1. 函数名的内存地址

def func():
        print("呵呵")
    
    
    print(func)

结果：

> <function func at 0x0000000000A5D2F0>
> 
> Process finished with exit code 0

2. 函数可以赋值给其它变量

def func():
        print("呵呵")
    
    
    a = func
    a()

结果：

> 呵呵
> 
> Process finished with exit code 0

3. 函数名可以当做容器类元素

def func1():
        print("呵呵")
    
    
    def func2():
        print("呵呵")
    
    
    def func3():
        print("呵呵")
    
    
    def func4():
        print("呵呵")
    
    
    lst = [func1, func2, func3, func4]
    for i in lst:
        i()

结果：

> 呵呵  
> 呵呵  
> 呵呵  
> 呵呵
> 
> Process finished with exit code 0

4. 函数名可以当做函数的参数

def func():
        print("吃了么")
    
    
    def func2(fn):
        print("我是func2")
        fn()  # 执⾏传递过来的fn
        print("我是func2")
    
    
    func2(func)  # 把函数func当成参数传递给func2的参数fn

结果：

> 我是func2  
> 吃了么  
> 我是func2
> 
> Process finished with exit code 0

## 闭包 ##

闭包就是内层函数，对外层函数(非全局)的变量的引用，叫闭包。

def func1():
        name = "Python"
    
        def func2():
            print(name)  # 闭包
    
        func2()
    
    
    func1()

结果：

> Python
> 
> Process finished with exit code 0

> **注意：我们可以使用\_\_closure\_\_来检测函数是否是闭包，使用函数名.\_\_closure\_\_返回cell就是闭包，返回None就不是闭包。**

def func1():
        name = "Python"
    
        def func2():
            print(name)  # 闭包
    
        func2()
        print(func2.__closure__)  # 检验是否闭包
    
    
    func1()

结果：

> Python  
> (<cell at 0x00000000007B5C48: str object at 0x000000000069B928>,)
> 
> Process finished with exit code 0

那么问题来了，如何利用外部函数调用内部函数呢？

def outer():
        name = "Python"
    
        # 内部函数
        def inner():
            print(name)
    
        return inner
    
    
    fn = outer()  # 访问外部函数, 获取到内部函数的函数地址
    fn()

结果：

> Python
> 
> Process finished with exit code 0

在进行多次嵌套之后，我们应该如何调用内部函数呢？很简单，只需要一层一层的往外面调用即可。

def func1():
        def func2():
            def func3():
                print("Python")
    
            return func3
    
        return func2
    
    
    func1()()()

结果：

> Python
> 
> Process finished with exit code 0

闭包的作用：

> **在一般情况下，函数体执行完毕后解释器会将内存回收，但是当内部函数如果可能有需要调用的外部数据时，这些外部数据在内存中不会消亡，会常驻内存。总之就是确保外部函数内存不会被解释器回收。**

接下来演示一个爬虫的实例：

from urllib.request import urlopen
    
    
    def but():
        content = urlopen("http://www.xiaohua100.cn/index.html").read()
    
        def get_content():
            return content
    
        return get_content
    
    
    fn = but()  # 这个时候就开始加载校花100的内容
    content = fn()  # 获取内容
    print(content)
    content2 = fn()  # 重新获取内容
    print(content2)

结果：

> （爬到的是网站站点的的前端代码，太长故而不做演示。）

## 迭代器 ##

目前所研究的我们所熟知的可迭代对象有str，list，tuple，dict，set，文件句柄等。

为什么int类型不是可迭代对象呢，我们试图这样做一下，看看会发生什么。

s = "abc"
    for c in s:
        print(c)
    # 错的
    for i in 123:
        print(i)

结果：

> a  
> b  
> c  
> Traceback (most recent call last):  
>   File "D:/Zhenxian/Python/DayTwelve/Basic.py", line 252, in <module>  
>     for i in 123:  
> TypeError: 'int' object is not iterable
> 
> Process finished with exit code 1

容易看出，字符串对象可以被迭代，但是int类型迭代会报错。

倘若我们不能了解某些对象存在的方法，我们可以通过使用dir()函数要查看该对象可存在的操作。

s = "Python"
    print(dir(s))  # 可以打印对象中的方法和函数
    print(dir(str))  # 也可以打印类中声明的方法和函数

结果：

> \['\_\_add\_\_', '\_\_class\_\_', '\_\_contains\_\_', '\_\_delattr\_\_', '\_\_dir\_\_', '\_\_doc\_\_', '\_\_eq\_\_', '\_\_format\_\_', '\_\_ge\_\_', '\_\_getattribute\_\_', '\_\_getitem\_\_', '\_\_getnewargs\_\_', '\_\_gt\_\_', '\_\_hash\_\_', '\_\_init\_\_', '***\_\_iter\_\_***', '\_\_le\_\_', '\_\_len\_\_', '\_\_lt\_\_', '\_\_mod\_\_', '\_\_mul\_\_', '\_\_ne\_\_', '\_\_new\_\_', '\_\_reduce\_\_', '\_\_reduce\_ex\_\_', '\_\_repr\_\_', '\_\_rmod\_\_', '\_\_rmul\_\_', '\_\_setattr\_\_', '\_\_sizeof\_\_', '\_\_str\_\_', '\_\_subclasshook\_\_', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format\_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill'\]  
> \['\_\_add\_\_', '\_\_class\_\_', '\_\_contains\_\_', '\_\_delattr\_\_', '\_\_dir\_\_', '\_\_doc\_\_', '\_\_eq\_\_', '\_\_format\_\_', '\_\_ge\_\_', '\_\_getattribute\_\_', '\_\_getitem\_\_', '\_\_getnewargs\_\_', '\_\_gt\_\_', '\_\_hash\_\_', '\_\_init\_\_', '***\_\_iter\_\_***', '\_\_le\_\_', '\_\_len\_\_', '\_\_lt\_\_', '\_\_mod\_\_', '\_\_mul\_\_', '\_\_ne\_\_', '\_\_new\_\_', '\_\_reduce\_\_', '\_\_reduce\_ex\_\_', '\_\_repr\_\_', '\_\_rmod\_\_', '\_\_rmul\_\_', '\_\_setattr\_\_', '\_\_sizeof\_\_', '\_\_str\_\_', '\_\_subclasshook\_\_', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format\_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill'\]
> 
> Process finished with exit code 0

我们再试试list对象和元组对象：

lst = ["Python", "Java", "Ruby"]
    tu = (1, 2, 3, 4, 5)
    print(dir(lst))
    print(dir(tu))

结果：

> \['\_\_add\_\_', '\_\_class\_\_', '\_\_contains\_\_', '\_\_delattr\_\_', '\_\_delitem\_\_', '\_\_dir\_\_', '\_\_doc\_\_', '\_\_eq\_\_', '\_\_format\_\_', '\_\_ge\_\_', '\_\_getattribute\_\_', '\_\_getitem\_\_', '\_\_gt\_\_', '\_\_hash\_\_', '\_\_iadd\_\_', '\_\_imul\_\_', '\_\_init\_\_', '***\_\_iter\_\_***', '\_\_le\_\_', '\_\_len\_\_', '\_\_lt\_\_', '\_\_mul\_\_', '\_\_ne\_\_', '\_\_new\_\_', '\_\_reduce\_\_', '\_\_reduce\_ex\_\_', '\_\_repr\_\_', '\_\_reversed\_\_', '\_\_rmul\_\_', '\_\_setattr\_\_', '\_\_setitem\_\_', '\_\_sizeof\_\_', '\_\_str\_\_', '\_\_subclasshook\_\_', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort'\]  
> \['\_\_add\_\_', '\_\_class\_\_', '\_\_contains\_\_', '\_\_delattr\_\_', '\_\_dir\_\_', '\_\_doc\_\_', '\_\_eq\_\_', '\_\_format\_\_', '\_\_ge\_\_', '\_\_getattribute\_\_', '\_\_getitem\_\_', '\_\_getnewargs\_\_', '\_\_gt\_\_', '\_\_hash\_\_', '\_\_init\_\_', '***\_\_iter\_\_***', '\_\_le\_\_', '\_\_len\_\_', '\_\_lt\_\_', '\_\_mul\_\_', '\_\_ne\_\_', '\_\_new\_\_', '\_\_reduce\_\_', '\_\_reduce\_ex\_\_', '\_\_repr\_\_', '\_\_rmul\_\_', '\_\_setattr\_\_', '\_\_sizeof\_\_', '\_\_str\_\_', '\_\_subclasshook\_\_', 'count', 'index'\]
> 
> Process finished with exit code 0

我们很容易看出这些可迭代对象里面都有\_\_iter\_\_函数，如果拥有这个函数，那这个对象就是可迭代的。使用\_\_iter\_\_可以帮助我们获取对象中的迭代器，我们使用迭代器中的\_\_next\_\_()来获取一个迭代器中的元素。

s = "我爱北京天安门"
    c = s.__iter__()  # 获取迭代器
    print(c.__next__())  # 使用迭代器进行迭代. 获取一个元素 我
    print(c.__next__())  # 爱
    print(c.__next__())  # 北
    print(c.__next__())  # 京
    print(c.__next__())  # 天
    print(c.__next__())  # 安
    print(c.__next__())  # 门
    print(c.__next__())  # StopIteration

结果：

> Traceback (most recent call last):  
> 我  
>   File "D:/AiBentao/Python/DayTwelve/Basic.py", line 274, in <module>  
> 爱  
> 北  
> 京  
>     print(c.\_\_next\_\_())  \# StopIteration  
> 天  
> 安  
> StopIteration  
> 门
> 
> Process finished with exit code 1

细心的同学可能已经发现了，本次示例代码是存在问题的，运行结果抛出了StopIteration的错误。

> 分析：字符串有七个字符，然而我们使用迭代器迭代了八次，相当于迭代结果已经完了，但是我们继续操作\_\_next\_\_()，就会出现这样的错误。

为了避免这样的错误，我们将通过try操作来捕捉，使得程序有条不紊的运行。

s = "我爱北京天安门"
    c = s.__iter__()  # 获取迭代器
    while True:
        try:
            i = c.__next__()
            print(i)
        except StopIteration:
            break

结果：

> 我  
> 爱  
> 北  
> 京  
> 天  
> 安  
> 门
> 
> Process finished with exit code 0

> **总结**
> 
> **Iterable：可迭代对象。**
> 
> **内部包含\_\_iter\_\_()函数**
> 
> **Iterato：迭代器**
> 
> **内部包含\_\_iter\_\_() 同时包含\_\_next\_\_()。**
> 
>  
> 
> **迭代器的特点：**
> 
> **1. 节省内存。**
> 
> **2. 惰性机制 。**
> 
> **3. 不能反复，只能向下执行。**