第十二次課：Python函數（三）

清單生成式

  清單生成式是Python函數的進階特性，顧名思義就是用來建立清單（list）的生成式。

  基礎文法: [exp for iter_var in iterable] 

  如[x * x for x in range(1, 11)] 就是一個清單生成式。首先疊代 iterable 裡所有内容, 每一次疊代, 都把 iterable 裡相應内容放到 iter_var 中, 再在表達式 exp 中應用該 iter_var 的内容, 最後用表達式的計算值生成一個新的清單。

  從例子中可以很直覺的看出無論是用循壞還是普通函數，代碼都有好幾行，而使用清單生成式就一行代碼實作了功能，及簡化了代碼又有更好的複用性。

  生成式for循環後還是使用if判斷語句，如下例子：

  生成式可以使用兩層循環，如下例子：格式化輸出某位學生所有科目的考試成績

  清單生成式雖然簡潔易用，但有的情形不用：當需要隻是執行一個循環的時候；當有内建的操作或者類型能夠以更直接的方式實作的；如果需要對每個元素都調用并且傳回結果時。

生成器

  當我們調用一個普通的python函數時，一般都是從函數的第一行開始執行，直到遇到return語句或者異常或者函數的最後一行。這樣，函數就将控制權交還與調用者，函數中的所有工具以及局部變量等資料都将丢失。再次調用這個函數的時候，所有的局部變量，堆棧資訊都将重新建立，跟之前的調用再無關系。

  生成器（generator）其實對我們來說并不陌生，最簡單的方法就是把清單的方括号改成圓括号，如下：

  有時候我們并不希望函數隻傳回一個值，而是希望傳回一個序列。要做到這一點，這種函數需要能夠儲存自己的工作狀态。這樣的話，就不能使用我們通常所使用的return語句，因為一旦使用return語句，代碼執行的控制權就交給了函數被調用的地方，函數的所有狀态将被清零。在這種情況下，我們就需要使用yield關鍵字。含有yield關鍵字的地方，就是一個生成器（generator）。

  在python中，生成器通過生成器函數生成，生成器函數定義的方法跟普通函數定義的方法一緻。唯一不同的地方是，生成器函數不用return傳回，而是用yield關鍵字一次傳回一個結果，在每個結果之間挂起與繼續他們的狀态，來自動實作疊代（循環）。 

（1）當調用生成器函數時候，函數傳回的，隻是一個生成器對象，并沒有真正執行裡面的邏輯； 

（2）當next()方法第一次被調用以後，生成器才真正開始工作。一旦遇到yield語句，代碼便停止運作。注意此時的停止運作跟return的是不一樣的；

（3）調用next()方法的時候，傳回的是yield處的參數值；

（4）當繼續調用next()方法時，代碼将在上一次停止的yield語句處繼續執行，并且到下一個yield處停止； 

（5）一直到後面沒有yield語句，最後抛出StopIteration的異常；

疊代器

  在Python中，如果給定一個清單（list）或元組（tuple），我們可以通過for循環來周遊這個清單（list）或元組（tuple），這種周遊我們成為疊代（Iteration）。在Python中，疊代是通過 for ... in 來完成的。隻要是實作了__iter__()方法的對象，就可以使用疊代器進行通路。

  疊代操作就是對于一個集合，無論該集合是有序還是無序，我們用 for 循環總是可以依次取出集合的每一個元素。這類集合稱作可疊代對象，字典就是典型的可疊代對象，下面舉例：

裝飾器

  裝飾器（Decorator）其實就是一個以函數作為參數并傳回一個替換函數的可執行函數。

  首先，定義了一個帶單個參數func1的名為outer的函數。然後在outer内部定義了一個内嵌函數inner。inner函數将列印一行字元串然後調用func1，并在#1處擷取其傳回值。在每次outer被調用時，func1的值可能都會不同，但不論func1是什麼函數，都将調用它。最後，inner傳回func1()的傳回值加1。在#2 處可以看到，當調用指派給decorated的傳回函數時，得到的是一行文本輸出和傳回值2，而非期望的調用foo的傳回值1。

練習：利用函數實作九九乘法表：