可迭代對象 詳解


1.可迭代對象

我們已經知道可以對list、tuple、dict、set、str等類型的數據使用for...in...的循環語法從其中依次拿到數據進行使用,我們把這樣的過程稱為遍歷,也叫迭代。
把可以通過for...in...這類語句迭代讀取一條數據供我們使用的對象稱之為可迭代對象(Iterable)。
在Python中,迭代可通過for ... in來完成,例如列表的迭代:
>>> for num in [11, 22 , 33]: ... print(num) ... 11
22
33

 

list這種數據類型雖然有下標,但很多其他數據類型是沒有下標的,但是,只要是可迭代對象,無論有無下標,都可以迭代,比如dict就可以迭代:

>>> d = {'a': 11, 'b': 22, 'c': 33} >>> for key in d: ... print(key) ... a c b
因為dict的存儲不是按照list的方式順序排列,所以,迭代出的結果順序很可能不一樣。
默認情況下,dict迭代的是key。如果要迭代value,可以用for value in d.values(),如果要同時迭代key和value,可以用for k, v in d.items()。

 

由於字符串也是可迭代對象,因此,也可以作用於for循環:

>>> for str in 'python': ... print(str) ... p y t h o n

 

2. 如何判斷一個對象是否可以迭代
可以使用 isinstance() 判斷一個對象是否是 Iterable 對象:
In [50]: from collections import Iterable In [51]: isinstance([], Iterable) Out[51]: True In [52]: isinstance({}, Iterable) Out[52]: True In [53]: isinstance('abc', Iterable) Out[53]: True In [54]: isinstance(mylist, Iterable) Out[54]: False In [55]: isinstance(100, Iterable) Out[55]: False

 

3. 可迭代對象的本質

我們分析對可迭代對象進行迭代使用的過程,發現每迭代一次(即在for...in...中每循環一次)都會返回對象中的下一條數據,一直向后讀取數據直到迭代了所有數據后結束。那么,在這個迭代過程中就應該有一個“記錄員”去記錄每次訪問到了第幾條數據,以便每次迭代都可以返回下一條數據。我們把這個能幫助我們進行數據迭代的“記錄員”稱為迭代器(Iterator)。可迭代對象的本質就是可以向我們提供一個這樣的“記錄員”即迭代器幫助我們對其進行迭代遍歷使用。
 
可迭代對象通過__iter__方法向我們提供一個迭代器,我們在迭代一個可迭代對象的時候,實際上就是先獲取該對象提供的一個迭代器,然后通過這個迭代器來依次獲取對象中的每一個數據。那么也就是說,一個具備了__iter__方法的對象,就是一個可迭代對象。
>>> class MyList(object): ...   def __init__(self): ...     self.container = [] ...   def add(self, item): ...     self.container.append(item) ...   def __iter__(self): ...     """返回一個迭代器""" ...     # 我們暫時忽略如何構造一個迭代器對象
...     pass ... >>> mylist = MyList() >>> from collections import Iterable >>> isinstance(mylist, Iterable) True >>>
# 這回測試發現添加了__iter__方法的mylist對象已經是一個可迭代對象了

4. iter()函數與next()函數

list、tuple等都是可迭代對象,我們可以通過iter()函數獲取這些可迭代對象的迭代器。然后我們可以對獲取到的迭代器不斷使用next()函數來獲取下一條數據。iter()函數實際上就是調用了可迭代對象的__iter__方法。
>>> li = [11, 22, 33, 44, 55] >>> li_iter = iter(li) >>> next(li_iter) 11
>>> next(li_iter) 22
>>> next(li_iter) 33
>>> next(li_iter) 44
>>> next(li_iter) 55
>>> next(li_iter) Traceback (most recent call last):   File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration >>>

注意,當我們已經迭代完最后一個數據之后,再次調用next()函數會拋出StopIteration的異常,來告訴我們所有數據都已迭代完成,不用再執行next()函數了。


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