python-列表推导式，迭代器和生成器，上下文管理器

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一、列表推导式

一种简洁、高效的创建列表的方式，允许在一行代码内生成列表，替代传统的 for 循环，实现简化代码

基本语法：[expression for item in iterable]

1. 条件过滤

[expression for item in iterable if condition]

找出10以内的奇数

# for 循环
lst = []
for x in range(1, 11):if x % 2:lst.append(x)
print(lst)	# [1, 3, 5, 7, 9]
# 列表推导式
lst = [x for x in range(1, 11) if x % 2]
print(lst)	# [1, 3, 5, 7, 9]
# 10以内奇数的平方
lst = [x * x for x in range(1, 11) if x % 2]

打印30以内能被3整除的数

lst = [x for x in range(1, 31) if x % 3 == 0]
lst = [x for x in range(1, 31) if not x % 3]
print(lst)	# [3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30]

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2. 嵌套循环

嵌套顺序与传统循环一致（从左到右对应外层到内层）

找出嵌套列表中包含字母 ‘m’ 的名字

# for 循环
names = [['tom', 'jerry', 'john'], ['jack', 'jerryxm', 'johnsdc']]
lst_name = []
for lst in names:for name in lst:if 'm' in name:lst_name.append(name)
print(lst_name)		# ['tom', 'jerryxm']
# 嵌套循环遍历
print([name for lst in names for name in lst if 'm' in name]) 

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3. 条件表达式

[expression_if_true if condition else expression_if_false for item in iterable]
过滤50以内能被3整除的数，如果这个数是奇数就返回0，偶数返回这个数本身

print([x if x % 2 == 0 else 0 for x in range(1, 51) if not x % 3])	
# [0, 6, 0, 12, 0, 18, 0, 24, 0, 30, 0, 36, 0, 42, 0, 48]

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字典推导式

键值互换

d1 = {'a': 1, 'b': 2}
d2 = {v: k for k, v in d1.items()}
print(d2)	# {1: 'a', 2: 'b'}

将列表 lst 中的元素作为键，元素的索引作为值

lst = ['a', 'b', 'c']
d3 = {v: k for k, v in enumerate(lst)}
print(d3)	# {'a': 0, 'b': 1, 'c': 2}

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集合推导式

自动去重

lst = [-1, 1, 2, 1]
s1 = {i * i for i in lst}
print(s1)	# {1, 4}lst1 = ['asdf', 'das', 'sdfasd', 'dsdfs']

将列表中长度大于3的字符串转化为大写，保存在新列表中

lst = [i.upper() for i in lst1 if len(i) > 3]
print(lst)	# ['ASDF', 'SDFASD', 'DSDFS']

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二、迭代器

实现了 __iter__和 __next__方法叫做迭代器
__next__方法 不断返回下一个值
__iter__方法 返回自身

str1 = "abc"
print(dir(str1))    # '__iter__'
iteror = str1.__iter__()  # 得到迭代器# 判断是否为迭代器
print(dir(iteror))  # '__iter__','__next__'from collections.abc import Iterator
print(isinstance(iteror, Iterator)) # True# for循环遍历会调用__iter__方法得到一个迭代器，再调用迭代器的__next__方法，不断获取下一个值
# 直到遇到StopIteration终止
print(iteror.__next__())    # a
print(next(iteror))     # b
print(next(iteror))     # c
# print(next(iteror))   StopIteration

循环遍历1-9

lst = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]   # 一次性生成在内存里
for i in lst:print(i)
for i in range(1,10):   # 懒加载print(i)

迭代器 --> 惰性求值，懒加载，节省内存空间

class NumIter(object):def __init__(self, n=0):self.n = ndef __iter__(self):return selfdef __next__(self):self.n += 1return self.nn1 = NumIter()
for i in n1:if i == 10:breakprint(i)

实现斐波那契数列的迭代器

class Fibonacci(object):def __init__(self):self.n1 = 1self.n2 = 1def __iter__(self):return selfdef __next__(self):num = self.n1self.n1, self.n2 = self.n2, self.n1 + self.n2return numn = Fibonacci()
# _ 是一个惯用的变量名，表示 “这个变量不重要，只是用于占位”
for _ in range(10):print(next(n), end=" ")	 # 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 

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三、生成器

是一种特殊的迭代器
不需要手写__iter__ 和 next 方法，实现迭代器更加优雅

生成器只有两种实现方式 生成器表达式、生成器函数

1. 生成器表达式

类似列表推导式,但用圆括号 ()

result = (x for x in range(10) if x % 3 == 0)
print(result)  # <generator object <genexpr> at 0x000001561C115630>
print(dir(result))  # '__iter__','__next__'

2. 生成器函数

在函数体中，包含yield关键字的函数就叫生成器函数

yield 保留中间算法，下次继续执行

def ger_content():x = 2yield xy = 3yield yz = 4yield zg = ger_content()
print(g, dir(g))
print(next(g))	# 2
print(next(g))	# 3
print(next(g))	# 4
# print(next(g))  # StopIteration

生成器函数，不断获取下一个值

def func1():count = 1while 1:yield countcount += 1g = func1()
print(next(g))	# 1
print(next(g))	# 2

实现斐波那契数列的生成器

def Fibonacci():n1 = 1n2 = 1while 1:yield n1n1, n2 = n2, n1 + n2n = Fibonacci()
for _ in range(10):print(next(n), end=" ")	# 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 

需要读取一个巨大的文件，或者一个巨大的数据集合的时候，可以使用生成器

def read(file_path, chunk_size=1024):with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:while True:# 读取指定大小的块chunk = file.read(chunk_size)# 如果读取到的内容为空，说明已经到文件末尾if not chunk:break# 使用yield返回读取到的块yield chunk

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四、上下文管理器

实现__enter__和__exit__方法
完成资源分配、资源释放（文件打开关闭、数据库连接、
线程、进程、锁）

fp = open("a.txt")  # 迭代器 上下文管理器
print(dir(fp))      # '__enter__', '__exit__', '__iter__','__new__'

自定义上下文管理器

class ContextManager:def __enter__(self):print("this is enter ...")return selfdef __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):print("this is exit ...")print(exc_type,exc_val,exc_tb)  # None 无异常return True # 返回为真，就会终止异常def show(self):print("this is show ...")# 上下文管理器对象  使用with语句管理
with ContextManager() as ctx:print("使用对象")ctx.show()1/0
print("end ...")# this is enter ...
# 使用对象
# this is show ...
# this is exit ...
# <class 'ZeroDivisionError'> division by zero <traceback object at 0x000001D14DF25DC0>
# end ...