Mypy 迭代器和生成器有什么区别？

Question

主要区别是什么？各自应该使用什么以及在哪里使用？

例如，在这个示例中，使用 - 以及迭代器和生成器似乎对我来说是合适的......但这是真的吗？

迭代器

from typing import Generator, Iterator

def fib(n: int) -> Iterator[int]:
    a :int = 0
    b :int = 1
    while a < n:
        yield a
        a, b = b, a+b

print([x for x in fib(3)])

发电机

from typing import Generator 

def fib(n: int) -> Generator[int, None, None]:
    a :int = 0
    b :int = 1
    while a < n:
        yield a
        a, b = b, a+b

print([x for x in fib(3)])

Answer 1

每当您不确定某些内置类型到底是什么时，我建议您检查Typeshed，它是 Python 标准库（以及一些选定的第 3 方模块）的类型提示存储库。Mypy 在每个版本中都会包含一个 typeshed 版本。

例如，以下是迭代器和生成器的定义：

@runtime
class Iterator(Iterable[_T_co], Protocol[_T_co]):
    @abstractmethod
    def __next__(self) -> _T_co: ...
    def __iter__(self) -> Iterator[_T_co]: ...

class Generator(Iterator[_T_co], Generic[_T_co, _T_contra, _V_co]):
    @abstractmethod
    def __next__(self) -> _T_co: ...

    @abstractmethod
    def send(self, value: _T_contra) -> _T_co: ...

    @abstractmethod
    def throw(self, typ: Type[BaseException], val: Optional[BaseException] = ...,
              tb: Optional[TracebackType] = ...) -> _T_co: ...

    @abstractmethod
    def close(self) -> None: ...

    @abstractmethod
    def __iter__(self) -> Generator[_T_co, _T_contra, _V_co]: ...

    @property
    def gi_code(self) -> CodeType: ...
    @property
    def gi_frame(self) -> FrameType: ...
    @property
    def gi_running(self) -> bool: ...
    @property
    def gi_yieldfrom(self) -> Optional[Generator]: ...

请注意：

1. 迭代器只有两种方法：__next__和 ，__iter__但生成器有更多方法。
2. 生成器是迭代器的子类型——每个生成器也是迭代器，但反之则不然。

但这在高层上意味着什么呢？

嗯，简而言之，对于迭代器，信息流是单向的。当你有一个迭代器时，你真正能做的就是调用该__next__方法来获取下一个要产生的值。

相反，生成器的信息流是双向的：您可以通过该方法将信息发送回生成器send。

实际上，这就是其他两个类型参数的用途 - 当您这样做时Generator[A, B, C]，您是在声明您生成的值是 type A，您发送到生成器的值是 type B，以及您从生成器返回的值属于 类型C。

这里有一些额外有用的阅读材料：

1. python生成器“发送”函数的目的？
2. Python 生成器和迭代器的区别
3. Python 3.3 中生成器中的 return 与yield 一起
4. https://jeffknupp.com/blog/2013/04/07/improve-your-python-yield-and-generators-explained/

那么，什么时候应该使用迭代器和生成器呢？

好吧，一般来说，您应该偏向于使用有助于调用者了解您期望如何使用返回值的类型。

举个例子，拿你的fib例子来说。您所做的只是产生值：信息流是单向的，并且代码并未真正设置为接受来自调用者的信息。

因此，在这种情况下，使用 Iterator 而不是 Generator 是最容易理解的：Iterator 最能反映 fib 实现的单向性质。

（如果您编写了一个数据流是双向的生成器，那么您当然需要使用生成器而不是迭代器。）