python 第三天（生成器 迭代器 装饰器 序列化）

一 生成器 

生成器

通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。

要创建一个generator，有很多种方法。第一种方法很简单，只要把一个列表生成式的[]改成()，就创建了一个generator：

1

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>>> L = [x * x for x in range(10)]

>>> L

yield关键字

这里，最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行，遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数，在每次调用next()的时候执行，遇到yield语句返回，再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行。

二、迭代器

我们已经知道，可以直接作用于for循环的数据类型有以下几种：

一类是集合数据类型，如list、tuple、dict、set、str等；

一类是generator，包括生成器和带yield的generator function。

这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象：Iterable。

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象：

而生成器不但可以作用于for循环，还可以被next()函数不断调用并返回下一个值，直到最后抛出StopIteration错误表示无法继续返回下一个值了。

*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：Iterator。

小结

凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型；

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；

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 

装饰模式有很多经典的使用场景，例如插入日志、性能测试、事务处理等等，有了装饰器，就可以提取大量函数中与本身功能无关的类似代码，从而达到代码重用的目的。下面就一步步看看Python中的装饰器。

一个简单的需求

现在有一个简单的函数”myfunc”，想通过代码得到这个函数的大概执行时间。

我们可以直接把计时逻辑方法”myfunc”内部，但是这样的话，如果要给另一个函数计时，就需要重复计时的逻辑。所以比较好的做法是把计时逻辑放到另一个函数中（”deco”），如下：

但是，上面的做法也有一个问题，就是所有的”myfunc”调用处都要改为”deco(myfunc)”。

下面，做一些改动，来避免计时功能对”myfunc”函数调用代码的影响：

经过了上面的改动后，一个比较完整的装饰器（deco）就实现了，装饰器没有影响原来的函数，以及函数调用的代码。例子中值得注意的地方是，Python中一切都是对象，函数也是，所以代码中改变了”myfunc”对应的函数对象。

装饰器语法糖

在Python中，可以使用”@”语法糖来精简装饰器的代码：

使用了”@”语法糖后，我们就不需要额外代码来给”myfunc”重新赋值了，其实”@deco”的本质就是”myfunc = deco(myfunc)”，当认清了这一点后，后面看带参数的装饰器就简单了。

被装饰的函数带参数

前面的例子中，被装饰函数的本身是没有参数的，下面看一个被装饰函数有参数的例子：

从例子中可以看到，对于被装饰函数需要支持参数的情况，我们只要使装饰器的内嵌函数支持同样的签名即可。

也就是说这时，”addFunc(3, 8) = deco(addFunc(3, 8))”。

这里还有一个问题，如果多个函数拥有不同的参数形式，怎么共用同样的装饰器？在Python中，函数可以支持(*args, **kwargs)可变参数，所以装饰器可以通过可变参数形式来实现内嵌函数的签名。

带参数的装饰器

装饰器本身也可以支持参数，例如说可以通过装饰器的参数来禁止计时功能：

通过例子可以看到，如果装饰器本身需要支持参数，那么装饰器就需要多一层的内嵌函数。

这时候，”addFunc(3, 8) = deco(True)( addFunc(3, 8))”，”myFunc() = deco(False)( myFunc ())”。

装饰器调用顺序

装饰器是可以叠加使用的，那么这是就涉及到装饰器调用顺序了。对于Python中的”@”语法糖，装饰器的调用顺序与使用 @ 语法糖声明的顺序相反。

在这个例子中，”addFunc(3, 8) = deco_1(deco_2(addFunc(3, 8)))”。

Python内置装饰器

在Python中有三个内置的装饰器，都是跟class相关的：staticmethod、classmethod 和property。

• staticmethod 是类静态方法，其跟成员方法的区别是没有 self 参数，并且可以在类不进行实例化的情况下调用
• classmethod 与成员方法的区别在于所接收的第一个参数不是 self （类实例的指针），而是cls（当前类的具体类型）
• property 是属性的意思，表示可以通过通过类实例直接访问的信息