Iteratoren vs. Generatoren in Python: Wann welche verwenden?

Generatoren vs. Iteratoren in Python

Pythons Iteratoren und Generatoren sind beide iterierbar, unterscheiden sich jedoch in ihrer Implementierung und Verwendung Fälle.

Iteratoren

Iteratoren sind iterierbare Objekte, die eine Schnittstelle zum Durchlaufen einer Folge von Elementen bereitstellen. Sie haben zwei Hauptmethoden:

• __iter__: Gibt den Iterator selbst zurück, sodass er mehrmals iteriert werden kann.
• __next__: Gibt das nächste Element in der Sequenz zurück. StopIteration wird erhöht, wenn keine Elemente mehr vorhanden sind.

Generatoren

Generatoren sind eine spezielle Art von Iteratoren, die das Schlüsselwort yield verwenden, um Werte im laufenden Betrieb zu generieren . Beim Aufruf gibt eine Generatorfunktion ein Generatorobjekt zurück, über das iteriert werden kann.

Intern speichert ein Generator einen angehaltenen Ausführungsstatus, der die aktuelle Position in der Iteration verfolgt. Bei der Iteration über einen Generator setzt die Methode __next__ die angehaltene Funktion fort und liefert den nächsten Wert. Die Ausführung wird dann wieder bis zur nächsten Iteration ausgesetzt.

Anwendungsfälle

• Iteratoren verwenden:

  • Wenn Sie den Zustand über Iterationen hinweg beibehalten müssen (z. B. ein benutzerdefinierter Iterator mit komplexer Verhalten).
  • Wenn Sie neben der Iteration zusätzliche Methoden verfügbar machen müssen (z. B. eine Klasse mit den Methoden current() und next()).

• Verwenden Sie Generatoren:

  • Wenn Einfachheit und Effizienz Priorität haben.
  • Wann Sie möchten Werte langsam generieren, ohne eine Zwischenliste zu speichern.
  • Wenn Sie die Iteration anhalten und fortsetzen möchten (z. B. eine Berechnung zur späteren Verwendung aussetzen).

Beispiel

Betrachten Sie die folgende Funktion, die Quadratzahlen für eine gegebene Zahl generiert Bereich:

def squares(start, stop):
    for i in range(start, stop):
        yield i * i

Diese Funktion erstellt einen Generator, der Quadratzahlen einzeln liefert. Es ist effizienter als ein Listenverständnis oder ein benutzerdefinierter Iterator, da es die Erstellung einer Zwischenliste aller quadrierten Werte vermeidet.

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