Geradores Python 101

Python é uma linguagem de programação versátil que permite codificação eficiente e eficaz com vários recursos, incluindo Python Generators. Geradores em Python são funções que produzem uma sequência de resultados em vez de um único valor. Essa sequência de valores é criada lentamente
, o que significa que o próximo valor é gerado somente quando necessário e o valor anterior é descartado, tornando a memória eficiente. Neste blog, exploraremos em detalhes o conceito de geradores, como criá-los e como usá-los em programas Python.

O que são geradores Python?
Os geradores Python são iteráveis, o que significa que podem ser usados ​​em loops. Um gerador é criado usando uma função que contém uma instrução yield em vez de uma instrução return. Quando invocamos uma função geradora, ela retorna um objeto iterador, que pode ser usado para iterar a sequência de valores gerados pelo gerador. A instrução yield cria cada valor de sequência e a função do gerador é pausada até que o próximo valor seja solicitado.

Criando um gerador em Python

Criar um gerador em Python é fácil. Tudo o que você precisa fazer é definir uma função que contenha uma yieldinstrução. Vamos criar um gerador simples que gere uma sequência de números.

def number_sequence(n): 
  i = 0
  while i < n: 
    yield i 
    i += 1

for i in number_sequence(5): 
  print(i)

0 1 2 3 4

Funcionamento de um gerador em Python

Quando uma função geradora é chamada, ela retorna um objeto iterador, que pode ser usado para iterar a sequência de valores gerados pelo gerador. A yieldinstrução é usada para gerar cada valor da sequência e a função do gerador é pausada até que o próximo valor seja solicitado. Vamos ver como isso funciona.

def number_sequence(n):
    i = 0
    while i < n:
        yield i
        i += 1

seq = number_sequence(5)
print(next(seq)) # prints 0
print(next(seq)) # prints 1
print(next(seq)) # prints 2
print(next(seq)) # prints 3
print(next(seq)) # prints 4
Output:
0
1
2
3
4

Exemplos de Geradores Python

Agora que entendemos o que são geradores e suas vantagens, vamos ver alguns exemplos de geradores Python.

1. Gerador de Sequência de Fibonacci:

def fibonacci():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

def file_reader(filename):
    with open(filename, 'r') as file:
        for line in file:
            yield line

3. Gerador de contador:

def counter(start=0, step=1):
    n = start
    while True:
        yield n
        n += step

Vantagens de usar Geradores Python

As vantagens de usar Python Generators têm várias vantagens sobre outros métodos de geração de sequências de valores.

1. Memória Eficiente: Os geradores são eficientes em termos de memória porque geram valores em tempo real, em vez de gerá-los e armazená-los na memória.
2. Computação eficiente: os geradores também são computacionalmente eficientes porque geram apenas os valores necessários. Isso os torna mais rápidos e eficientes do que outros métodos de geração de sequências.
3. Sequências infinitas: os geradores também podem gerar sequências infinitas de valores, o que é impossível com outros métodos de geração de sequências.
4. Avaliação preguiçosa: os geradores usam avaliação preguiçosa, o que significa que eles só avaliam uma expressão quando necessário, permitindo o uso eficiente de recursos.
5. Capacidade de encadear iteradores: os geradores podem ser encadeados para criar sequências complexas de valores, permitindo flexibilidade na geração de sequências.
6. Stateful: os geradores ajudam a manter o estado entre as chamadas, permitindo a geração de sequências complexas com o mínimo de esforço.
7. Reduza o código clichê : os geradores podem reduzir o código clichê necessário para gerar valores de sequência, tornando o código mais fácil de ler e manter.

Os geradores Python são ferramentas poderosas que podem gerar sequências de valores de forma eficiente e preguiçosa. Os geradores são eficientes em termos de memória, computacionalmente eficientes e fáceis de usar. Eles podem gerar sequências infinitas de negócios e serem encadeados para criar arranjos complexos. Os geradores são uma parte essencial da linguagem Python e são amplamente usados ​​em muitas bibliotecas e estruturas Python. O uso de geradores em seu código pode torná-lo mais legível e sustentável e é considerado Pythonic.