理解迭代器和可迭代對象

前言：

之前在迭代器、可迭代對象這一部分一直有些混淆，結合一些資料，表達我對這些概念的理解，未必都對，但是適合剛開始入手的朋友們從零開始理解

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開門見山首先介紹可迭代對象和迭代器的通俗理解

　　迭代器就是能被next()調用得到下一次迭代值的對象，迭代器不直接保存迭代的序列值，而保存得到下一次迭代值的算法

　　可迭代對象就是能被iter()方法調用得到迭代器的對象，能進行for循環的必須是可迭代對象

 

for循環的底層實現原理：

　　以下是一個for循環的格式

　　for i in 可迭代對象：
    循環體

　　實質是調用內建方法iter()得到迭代器對象，然后通過每次調用next(迭代器)得到i的迭代值

　　例如以下的代碼：

for i in x:
    print(i)

　　完全可以改寫為：

iterator = iter(x)
while True:
    i = next(iterator)
    print(i)

 

從嚴格或者底層原理來說

　　迭代器或迭代器對象：實現了__next__()魔法方法的（類所實例化的）對象,該方法返回迭代器下一個值（保存得到下一個迭代值的算法）

　　可迭代對象：實現了__iter__()魔法方法的（類所實例化的）對象，該方法返回一個迭代器對象

　　

實際上，next和iter是對__next__和__iter__的進一步封裝或者說next和iter在執行的時候又分別調用了內部的__next__和__iter__從而實現迭代器和可迭代對象的特性和功能

 

綜上，我們可以理解for循環、可迭代對象、迭代器三者的聯系：

　　for循環只能對可迭代對象進行，可迭代對象又需要迭代器的實現

由此，我們可以自定義實現迭代器和可迭代迭代對象，從而實現自定義的for循環效果　

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示例：

通過迭代器和可迭代對象實現菲波那切數列

分別定義迭代器和可迭代對象所屬的類：

class Fib:
　　'''定義可迭代對象所屬類'''
    def __init__(self，num): #num表示該數列的長度
    　　self.a = 1
    　　self.b = 2
　　 　　self.current=self.a
　　 　　self.num = num
    def __iter__(self):
        return FebIterator(self)
class FibIterator(self):
　　'''定義迭代器類'''
    def __init__(self,source):
        self.source = source
    def __next__(self):
　　 　　
　　 　　if(self.num-1>=0):
　　　　 　　self.num = self.num-1
    　　　　self.current = self.a
    　　　　self.a = self.b
    　　　　self.b = self.b+self.current   #以上兩步賦值操作可省略中間變量直接寫為self.a,self.b = self.b,self.a+self,b 
　　 　　　　return self.curent
　　 　  else: raise StopIteration

通過調用這兩個類的實例化對象，可以實現循環打印斐波那契數列

fib = Fib()

for i in fib:
    print(i)

實際上，為了簡化和方便，完全可以在一個類中同時實現__iter__()和__next__()方法，也即該類實例化的對象既是一個可迭代對象也是迭代器，代碼如下：

class Fib:
    def __init__():
        self.a = 1
        self.b = 2
　　 　　sele.current = self.a
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__():
　　 　　if(self.num-1>=0):

　　　　 　　self.num = self.num-1 　　　　self.current = self.a 　　　　self.a = self.b 　　　　self.b = self.b+self.current #以上兩步賦值操作可省略中間變量直接寫為self.a,self.b = self.b,self.a+self,b 
　　 　　　　return self.curent
　　 　 else: raise StopIteration

其使用方法和之前沒有區別，反而更加簡便，前提是對迭代器和可迭代對象有清晰的理解和認識，否則會對二者概念產生混淆