python（23）: 发生器和循环器（14.6）

好久没有看书了。先是“两会”开了，我也像代表委员们一样忙，没有心情写。后来又是人一贯的惰性在起作用。以至于到了月底了，才觉得应该再看看书。还好对于是月份来说也算是有始有终。

发生器函数其实也是一种函数，用def来定义。当然跟一般的函数是不一样的。首先，普通函数既可以用def来定义，也可以用lambda来定义。而“发生器函数”应该只能用def来定义。其次，一般的函数在被调用的时候会用return语句返回一个值，然后退出。而发生器在被调和的时候，会返回一个叫做“发生器”类型的对象。

现在想象一下，用def定义了一个函数。那么，解释器怎么知道这是一个发生器函数呢。其实也很简单，一个发生器函数必然会包含一个或多个yield语句，当解释器碰到这样的函数时，就会知道这是一个“发生器函数”。下面通过一个简单的例子来了解具体的运行情况：

1. def gen(x):
2.     for i in range(x)[2:]:
3.        yield i
4.        yield i**2
5. x = gen(5)
6. x.next()===>2
7. x.next()===>4
8. x.next()===>3
   

解释器在运行这段程序的时候，首先可以断定这是一个“发生器函数”，因此x这时为一个“发生器”类型的对象（generator object）。 这种对象具有一个next()方法，用来获取相应的值。这里就可以看到发生器的最大特点。看第6行，当运行到这行的时候，对应的是gen函数中的第3行，取得值2。这里解释一下，x取值5，因此range(x)为[0,1,2,3,4]，而range(x)[2:]就为[2,3,4]。来看第7行，当next方法再次被调用的时候，gen并不是从头开始执行，它是从上一个yield语名后开始执行，也就是第4行，所以得值4。可以看出，next方法就相当于让yield函数执行到下一条yield语句，如果没有下一条yield语句了，那么就返回StopIteration异常。

在上面的例子中，我们使用了next方法来显式地控制“发生器函数”一个一个地“发生”值。其实发生器函数更多的时候是用在”循环“的语境中，比如for语句、map()函数、list再构造等。当使用在这些语句中时，并不需要显式地调用next方法。 比如：

1. for i in x:
2.     print i

下面来说说”循环器“。循环器也是一种对象，它由内置于函数iter()产生。这种对象也有一个next方法。作用与”发生器“对象中的next相同。由于在python中，一切皆对象。比如D为一个dict，iter(D)实际上只是调用了D中的__iter__函数。所以，如果自己定义一个类，只要这个类有__iter__函数，能产生”循环器“对象，那么这个类的对象就完全可以使用在像for语句这样的循环语境中。

最后说一句，发生器实际达的效果是返回一组值。这种功能可以使用return语句返回一个序列（list dict tuple）来实现。但是如果当这个序列太大时，相信用”发生器“是一个更好的选择。因为，这样的话就没有必要把一大堆的东西放到内存中。