关系

首先从概念上来说，生成器都是迭代器，迭代器都是可迭代对象。

从另一个角度，可迭代对象包含迭代器、序列（字符串、列表和元组）以及字典。

如果一个对象拥有__iter__方法，其就是可迭代对象；再次基础上添加__next__方法，就是迭代器。

可迭代对象

如何自定义可迭代对象？

首先定义一个普通类，利用iter()方法调用，看会出现什么情况？

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class MyIterable:
    def __str__(self):
        return "example class"

ex = MyIterable()
print(iter(ex))

此时运行会输出TypeError: 'MyIterable' object is not iterable，可知MyIterable是不可迭代的。

在上面的基础上添加__iter__方法

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class MyIterable:
    def __str__(self):
        return "example class"
    def __iter__(self):
        return iter([1,2,3])

再次运行输出内容为<list_iterator object at 0x7f54747f6f70>，说明iter(ex)是一个list_iterator。

这里说一下__iter__的返回值，__iter__的返回值应该是一个迭代器，在实现上有两种方式：

  1. 若当前对象是一个迭代器，可以直接返回self；
  2. 另一种情况是返回其他的一种迭代器。
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class MyIterable:
    def __str__(self):
        self.num = 0
        return "example class"
    
    # 第一种实现
    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        print("__next__")
        self.num += 1
        return self.num
    
    # 第二种实现
    def __iter__(self):
        return iter([1,2,3])

迭代器

迭代器是一种特殊可迭代对象，可以在可迭代对象的基础上添加__next__方法，可以使用内置函数next()来获取下一个元素，当迭代完所有元素后，不可再次迭代，如果继续获取下一个元素，则抛出StopIteration异常。

可以通过调用next()函数判断对象是否为迭代器，如果可以使用next()函数获取元素的对象，则一定为迭代器。

许多函数都能返回迭代器，例如enumerate。

对于可迭代对象转为迭代器的方法主要有两种，一种就是通过添加__next__方法实现，另一种就是利用iter()函数将列表、元组等转为迭代器。

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# 自定义迭代器
class MyIterable:
    def __str__(self):
        self.num = 0
        return "example class"
    
    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        print("__next__")
        self.num += 1
        return self.num

生成器

生成器是一种特殊的迭代器，但是不需要手动写__iter__和__next__方法。

获取生成器对象有两种方法，一种是生成器表达式，另一种是生成器函数。

生成器表达式

将列表推导式的中括号改为小括号，它返回的是一个生成器对象而不是列表对象。

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example = (i for i in range(i))

生成器函数

对于生成器函数，是在函数体中没有return关键字，而是采用yield返回值。

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def foo():
    i = 0
    if i < 10:
        yield i
    i += 1

yield

当函数体中存在yield关键字时，便认为该函数为生成器函数，可以用过调用next函数获取值。
当生成器遇到yield时，便会暂停运行生成器，返回yield后面的值，保存当前状态，当再次调用生成器时，会从刚才暂停的地方继续执行，知道下一个yield。

send

可以通过send方法向函数体中传值，但第一必须有None进行初始化。

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def foo():
    value = yield 1
    yield value

exam = foo()

print(exam.send(None))
print(exam.send(11))

输出为

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1
11

通过exam.send(None)初始化生成器，程序运行至yield 1时，返回1；之后再用生成器的send方法进入生成器内部，同时代入11，赋值给value。直到运行至yield value，将value值返回。