python3編程（二）

一、迭代器與生成器
迭代器是一個可以記住遍歷的位置的對象，迭代器對象從集合的第一個元素開始訪問，直到所有的元素被訪問完結束，迭代器只能往前不會後退。迭代器有兩個基本的方法：iter() 和 next()，字符串，列表或元組對象都可用於創建迭代器：

#!/usr/bin/python3
 
list=[1,2,3,4]
it = iter(list)    # 創建迭代器對象
for x in it:
    print (x, end=" ")

執行以上程序，輸出結果如下：

1 2 3 4

可以使用 next() 函數：

#!/usr/bin/python3
 
import sys         # 引入 sys 模塊
 
list=[1,2,3,4]
it = iter(list)    # 創建迭代器對象
 
while True:
    try:
        print (next(it))
    except StopIteration:
        sys.exit()

執行以上程序，輸出結果如下：

1
2
3
4

創建一個迭代器：
把一個類作爲一個迭代器使用需要在類中實現兩個方法 iter() 與 next() ，Python 的構造函數爲 init(), 它會在對象初始化的時候執行；
iter() 方法返回一個特殊的迭代器對象， 這個迭代器對象實現了 next() 方法並通過 StopIteration 異常標識迭代的完成。
next() 方法（Python 2 裏是 next()）會返回下一個迭代器對象。

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self
 
  def __next__(self):
    x = self.a
    self.a += 1
    return x
 
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
 
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))

StopIteration 異常用於標識迭代的完成，防止出現無限循環的情況，在 next() 方法中我們可以設置在完成指定循環次數後觸發 StopIteration 異常來結束迭代。

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self
 
  def __next__(self):
    if self.a <= 20:
      x = self.a
      self.a += 1
      return x
    else:
      raise StopIteration
 
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
 
for x in myiter:
  print(x)

在 Python 中，使用了 yield 的函數被稱爲生成器（generator）在調用生成器運行的過程中，每次遇到 yield 時函數會暫停並保存當前所有的運行信息，返回 yield 的值, 並在下一次執行 next() 方法時從當前位置繼續運行。調用一個生成器函數，返回的是一個迭代器對象。

二、函數

• 函數代碼塊以 def 關鍵詞開頭，後接函數標識符名稱和圓括號 ()
• 任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間，圓括號之間可以用於定義參數
• 函數內容以冒號起始，並且縮進
• return [表達式] 結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的return相當於返回 None

def 函數名（參數列表）:
    函數體

#!/usr/bin/python3
 
# 計算面積函數
def area(width, height):
    return width * height
 
def print_welcome(name):
    print("Welcome", name)
 
print_welcome("Runoob")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))

函數調用
定義一個函數：給了函數一個名稱，指定了函數裏包含的參數，和代碼塊結構。

#!/usr/bin/python3
 
# 定義函數
def printme( str ):
   # 打印任何傳入的字符串
   print (str)
   return
 
# 調用函數
printme("我要調用用戶自定義函數!")
printme("再次調用同一函數")

參數傳遞
在 python 中，類型屬於對象，變量是沒有類型的：

a=[1,2,3]

a="Runoob"

以上代碼中，[1,2,3] 是 List 類型，“Runoob” 是 String 類型，而變量 a 是沒有類型，她僅僅是一個對象的引用（一個指針），可以是指向 List 類型對象，也可以是指向 String 類型對象。
在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象，而 list,dict 等則是可以修改的對象

• 不可變類型：類似 c++ 的值傳遞，如 整數、字符串、元組。如fun（a），傳遞的只是a的值，沒有影響a對象本身。比如在 fun（a）內部修改 a 的值，只是修改另一個複製的對象，不會影響 a 本身。
• 可變類型：類似 c++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun（la），則是將 la 真正的傳過去，修改後fun外部的la也會受影響

不可變類型


實例中有 int 對象 2，指向它的變量是 b，在傳遞給 ChangeInt 函數時，按傳值的方式複製了變量 b，a 和 b 都指向了同一個 Int 對象，在 a=10 時，則新生成一個 int 值對象 10，並讓 a 指向它。

可變類型

可變對象在函數裏修改了參數，那麼在調用這個函數的函數裏，原始的參數也被改變了。


參數

• 必需參數
• 關鍵字參數
• 默認參數
• 不定長參數

1、必需參數
必需參數須以正確的順序傳入函數。調用時的數量必須和聲明時的一樣。

#!/usr/bin/python3
 
#可寫函數說明
def printme( str ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print (str)
   return
 
# 調用 printme 函數，不加參數會報錯
printme()

2、關鍵字參數
關鍵字參數和函數調用關係緊密，函數調用使用關鍵字參數來確定傳入的參數值。

#!/usr/bin/python3
 
#可寫函數說明
def printinfo( name, age ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print ("名字: ", name)
   print ("年齡: ", age)
   return
 
#調用printinfo函數
printinfo( age=50, name="runoob" )

3、默認參數
調用函數時，如果沒有傳遞參數，則會使用默認參數。以下實例中如果沒有傳入 age 參數，則使用默認值：

#!/usr/bin/python3
 
#可寫函數說明
def printinfo( name, age = 35 ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print ("名字: ", name)
   print ("年齡: ", age)
   return
 
#調用printinfo函數
printinfo( age=50, name="runoob" )
print ("------------------------")
printinfo( name="runoob" )

4、不定長參數
你可能需要一個函數能處理比當初聲明時更多的參數。這些參數叫做不定長參數，和上述 2 種參數不同，聲明時不會命名。
加了星號 * 的參數會以元組(tuple)的形式導入，存放所有未命名的變量參數。

#!/usr/bin/python3
  
# 可寫函數說明
def printinfo( arg1, *vartuple ):
   "打印任何傳入的參數"
   print ("輸出: ")
   print (arg1)
   print (vartuple)
 
# 調用printinfo 函數
printinfo( 70, 60, 50 )

還有一種就是參數帶兩個星號 **，會以字典的形式導入。

#!/usr/bin/python3
  
# 可寫函數說明
def printinfo( arg1, **vardict ):
   "打印任何傳入的參數"
   print ("輸出: ")
   print (arg1)
   print (vardict)
 
# 調用printinfo 函數
printinfo(1, a=2,b=3)

聲明函數時，參數中星號 * 可以單獨出現，例如:

def f(a,b,*,c):
    return a+b+c

如果單獨出現星號 * 後的參數必須用關鍵字傳入。

匿名函數
python 使用 lambda 來創建匿名函數。

• lambda 只是一個表達式，函數體比 def 簡單很多，僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
• lambda 函數擁有自己的命名空間，且不能訪問自己參數列表之外或全局命名空間裏的參數。

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

#!/usr/bin/python3
 
# 可寫函數說明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
 
# 調用sum函數
print ("相加後的值爲 : ", sum( 10, 20 ))
print ("相加後的值爲 : ", sum( 20, 20 ))

return語句
return [表達式] 語句用於退出函數，選擇性地向調用方返回一個表達式。不帶參數值的return語句返回None。

#!/usr/bin/python3
 
# 可寫函數說明
def sum( arg1, arg2 ):
   # 返回2個參數的和."
   total = arg1 + arg2
   print ("函數內 : ", total)
   return total
 
# 調用sum函數
total = sum( 10, 20 )
print ("函數外 : ", total)