python基础第四篇

python基础 （四）

真心觉得python这门语言是业界良心：

• 生成器
• 迭代器
• 装饰器

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一、生成器

首先来看一下列表生成式：

num_list=[i**2 for i in range(5)]print(num_list)#输出#[0, 1, 4, 9, 16]

列表生成式可以让我们很方便的生成一个列表，但是若是创建一个含有100万的元素的列表，其中有些元素经常用，有些元素几百年才用一回，这样就会浪费很大的存储空间。那么生成器就可以用来解决这种困惑。
列表元素可以按照某种算法推算出来，而不是一下子就创建好，这样一边计算一边循环。将上面列表生成式稍微改一下就成了一个简单的生成器。

num_g=(i**2 for i in range(5))print(num_g)#输出#<generator object <genexpr> at 0x7f277b807620>

那么怎么提取元素呢，通过next()函数获取generator的下一个值：

next(num_g)#输出 0next(num_g)#输出 1next(num_g)#输出 4

每次调用next()函数就会计算下一个返回值，直到最后一个元素，没有更多元素时，抛出StopIteration的错误。我们一般通过for循环来调用：

for i in num_g:    print(i)#输出#0#1#4#9#16

generator另一种构建方式是用yield，这里有斐波那契数列作为例子。

#斐波那契数列：#1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ..def fib(max):    n,a,b=0,0,1    while n<max:        yield b        a,b=b,a+b        n+=1    return "done"#当取生成器元素发生错误时，返回donef=fib(5)for i in f:    print(i)

输出：

11235

生成器内含一个next()方法，每次调用时执行到yield结束，再执行时从上次结束的yield处开始。

f=fib(5)print(f.__next__())print(f.__next__())print("做个其他事再去排数列")print(f.__next__())

输出：

11做个其他事再去排数列2

上面这个例子还是很神奇的，函数执行到yield就跳出，这时竟然还能够另外执行主程序中的其他命令。

二、 迭代器

给定一个list或tuple,可以通过for循环来遍历，那么这种遍历成为迭代(Iteration)。可迭代的对象(Iterable)有：

1. 集合数据类型，如list、tuple、dict、set、str等

2. generator生成器

   可以用isinstance()判断是否是一个可迭代对象(Iterable)。

from collections import Iterableisinstance([],Iterable)isinstance({},Iterable)isinstance("afsdg",Iterable)isinstance((x for x in range(12)),Iterable)isinstance(100,Iterable)

输出：
输出：

TrueTrueTrueTrueFalse

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器
可以用isinstance()判断是否是一个迭代器对象(Iterator)

from collections import Iteratorisinstance([],Iterator)isinstance({},Iterator)isinstance("afsdg",Iterator)isinstance((x for x in range(12)),Iterator)

输出：
输出：

FalseFalseFalseTrue

所以生成器是迭代对象，而list,tuple,dict,str虽然是Iterable,但不是Iterator。

总之：

1. 凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型；
2. 凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型，它们表示一个惰性计算的序列；
3. 集合数据类型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象

三、装饰器

装饰器是什么？下面通过一个例子来说明。自己构建一个教学网站，那么首先有主页，再通过主页可以进入教学视频专区和论坛学术交流专区。

def home():    print("欢迎来到我的网站！")def edu_zone():    print("已进入课程专区")def bbs():    print("已进入论坛专区")

建立了这个也不够，必须对学员进行用户认证才行，为了学员的方便，应当在每个版块都能实现用户认证，那么先写出用户认证的方法：

global user_logindef login():    _username = "王柯南"    _password = "666666"    user_login = False    if not user_login:        username = input("用户名：")        password = input("密码：")        if username == _username and _password == password:            print("登录成功")            user_login = True        else:            print("用户名或者密码错误")    else:        print("您已经登录了")

那么为了让每个版块都具有用户验证的功能，可以在每个版块中加入login函数

def home():    login()    print("欢迎来到我的网站！")def edu_zone():    login()    print("已进入课程专区")def bbs():    login()    print("已进入论坛专区")

但是这样的话违反了软件开发中的一个原则“开放-封闭”原则，简单来说，它规定已经实现的功能代码不允许被修改，但可以被扩展，那么很low的改进一下：

global user_logindef login(func):    _username = "王柯南"    _password = "666666"    user_login = False    if not user_login:        username = input("用户名：")        password = input("密码：")        if username == _username and _password == password:            print("登录成功")            user_login = True            func()        else:            print("用户名或者密码错误")    else:        print("您已经登录了")def home():    print("欢迎来到我的网站！")def edu_zone():    print("已进入课程专区")def bbs():    print("已进入论坛专区")login(home)login(edu_zone)login(bbs)

这里虽然没有改变原有的功能代码，但是改变了调用方式，倘若版块增多，增加调用也是很繁琐的事情，那么有什么能既不改变功能代码，又不改变调用方式，一劳永逸的方法呢？

#只要能做到以下三个等式#home()==login(home)#edu_zone()==login(edu_zone)#bbs()==login(bbs)#可以利用嵌套函数global user_logindef auth(func):    def login():        _username = "王柯南"        _password = "666666"        user_login = False        if not user_login:            username = input("用户名：")            password = input("密码：")            if username == _username and _password == password:                print("登录成功")                user_login = True                func()            else:                print("用户名或者密码错误")        else:            print("您已经登录了")    return logindef home():    print("欢迎来到我的网站！")def edu_zone():    print("已进入课程专区")def bbs():    print("已进入论坛专区")# home=auth(home)==login 由于是嵌套函数auth会把home传递给loginhome = auth(home)edu_zone = auth(edu_zone)bbs = auth(bbs)home()edu_zone()bbs()

那么就实现了既不改变功能代码，又不改变调用方式，再优化下代码。

#只要能做到以下三个等式#home()==login(home)#edu_zone()==login(edu_zone)#bbs()==login(bbs)#可以利用嵌套函数global user_logindef auth(func):    def login():        _username = "王柯南"        _password = "666666"        user_login = False        if not user_login:            username = input("用户名：")            password = input("密码：")            if username == _username and _password == password:                print("登录成功")                user_login = True                func()            else:                print("用户名或者密码错误")        else:            print("您已经登录了")    return logindef home():    print("欢迎来到我的网站！")def edu_zone():    print("已进入课程专区")def bbs():    print("已进入论坛专区")@auth#home = auth(home)home()@auth#edu_zone = auth(edu_zone)edu_zone()@auth#bbs = auth(bbs)bbs()

那么这就是装饰器了。但是又有问题了，如果我们的功能函数现在具有了形参，那么装饰器该如何改变？

#现在home函数中新增了name形参，而edu_zone和bbs函数还是保持原样def home(name):    print("欢迎%s来到我的网站！"%name)def edu_zone():    print("已进入课程专区")def bbs():    print("已进入论坛专区")#只要能做到以下三个等式#home(name)==login(home,name)#edu_zone()==login(edu_zone)#bbs()==login(bbs)global user_logindef auth(func):    def login(*args):        _username = "王柯南"        _password = "666666"        user_login = False        if not user_login:            username = input("用户名：")            password = input("密码：")            if username == _username and _password == password:                print("登录成功")                user_login = True                func(args)            else:                print("用户名或者密码错误")        else:            print("您已经登录了")    return login@auth#home = auth(home)==login嵌套函数将home传递给login#home(name)==login(name)home("xzx")@auth#edu_zone = auth(edu_zone)edu_zone()@auth#bbs = auth(bbs)bbs()

最后还有一个问题，该登录方式只允许用户使用，内部人员使用要用其他登录方式，那又该怎么改进呢？

#用auth_type代表登录人员的类型#若是auth函数新增加了别的形参，装饰器@auth就失去了功能#但是auth_type又必须传入给login函数去判断#那就应该再增加一个嵌套函数用来传auth_type#只要能做到等式#home(name)==login(auth_type,home,name)global user_logindef auth_login(auth_type):    def auth(func):        def login(*args):            if auth_type == "user":                _username = "王柯南"                _password = "666666"                user_login = False                if not user_login:                    username = input("用户名：")                    password = input("密码：")                    if username == _username and _password == password:                        print("登录成功")                        user_login = True                        func(*args)                    else:                        print("用户名或者密码错误")                else:                    print("您已经登录了")            else:                print("您是内部工作人员，请更换登录系统")        return login    return auth@auth_login("user")#auth_login("user")==auth 参数user传递给了auth#home=auth(home)==login 参数user和home都传递给了login#@auth_login("user")=>home=auth_login("user")(home)def home(name):    print("欢迎%s来到我的网站！"%name)@auth_login("staff")def edu_zone():    print("已进入课程专区")@auth_login("user")def bbs():    print("已进入论坛专区")home("xzx")edu_zone()bbs()

输出：

用户名：王柯南密码：666666登录成功欢迎xzx来到我的网站！您是内部工作人员，请更换登录系统用户名：王柯南密码：666666登录成功已进入论坛专区