Python迭代器、生成器、装饰器深刻解读

前言

首先，明确可迭代对象、迭代器和生成器这三个概念。

可迭代对象(Iterable)

可迭代对象（Iterable Object），简单的来理解就是可使用 for 来循环遍历的对象。好比常见的 list、set和dict。

可迭代对象具备__iter__ 方法，用于返回一个迭代器，或者定义了 getitem 方法，能够按 index 索引的对象（而且可以在没有值时抛出一个 IndexError 异常），所以，可迭代对象就是可以经过它获得一个迭代器的对象。因此，可迭代对象均可以经过调用内建的 iter() 方法返回一个迭代器。

可迭代器对象具备以下的特性：

• 能够 for 循环: for i in iterable；

• 能够按 index 索引的对象，也就是定义了 getitem 方法，好比 list,str;

• 定义了__iter__ 方法，能够随意返回；

• 能够调用 iter(obj) 的对象，而且返回一个iterator。

• 能够经过isinstance(obj, collections.Iterable) 来判断对象是否为可迭代对象。

迭代器对象(Iterator)

传送门之迭代器实现原理

首先明确它是一个带状态的对象。

Python的for循环本质上就是经过不断调用next()函数实现的，举个栗子，下面的代码

x = [1, 2, 3] for elem in x:
     ...

实际上执行时是

生成器(generator)

传送门生成器解析
传送门之协程解密

生成器实际上是一种特殊的迭代器，不过这种迭代器更加优雅。它不须要再像上面的类同样写__iter__()和__next__()方法了，只须要一个yiled关键字。

Python对协程的支持是经过generator实现的。

生成器表达式(generator expression)

生成器表达式是列表推倒式的生成器版本，看起来像列表推导式，可是它返回的是一个生成器对象而不是列表对象。

>>> a = (x*x for x in range(10))
>>> a
<generator object <genexpr> at 0x401f08>
>>> sum(a)
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总结

• 容器是一系列元素的集合，str、list、set、dict、file、sockets对象均可以看做是容器，容器均可以被迭代（用在for，while等语句中），所以他们被称为可迭代对象。

• 可迭代对象实现了__iter__方法，该方法返回一个迭代器对象。

• 迭代器持有一个内部状态的字段，用于记录下次迭代返回值，它实现了__next__和__iter__方法，迭代器不会一次性把全部元素加载到内存，而是须要的时候才生成返回结果。

• 生成器是一种特殊的迭代器，它的返回值不是经过return而是用yield。