python中迭代器詳解

迭代器

1、迭代器是一個可以記住遍歷的位置的對象。

2、迭代器對象從集合的第一個元素開始訪問，直到所有的元素被訪問完結束。迭代器只能往前不會后退。

3、迭代器有兩個基本的方法：iter() 和 next()。

4、字符串，列表或元組對象都可用於創建迭代器：

>>> list=[1,2,3,4]
>>> it = iter(list)    # 創建迭代器對象
>>> print (next(it))   # 輸出迭代器的下一個元素
1
>>> print (next(it))
2
>>>

　　

我們已經知道，可以直接作用於for循環的數據類型有以下幾種：

一類是集合數據類型，如list、tuple、dict、set、str等；

一類是generator，包括生成器和帶yield的generator function。

這些可以直接作用於for循環的對象統稱為可迭代對象：Iterable。

可以使用isinstance()判斷一個對象是否是Iterable對象：

 

>>> from collections.abc import Iterable
>>> isinstance([], Iterable)
True
>>> isinstance({}, Iterable)
True
>>> isinstance('abc', Iterable)
True
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
True
>>> isinstance(100, Iterable)
False

　　

而生成器不但可以作用於for循環，還可以被next()函數不斷調用並返回下一個值，直到最后拋出StopIteration錯誤表示無法繼續返回下一個值了。

可以被next()函數調用並不斷返回下一個值的對象稱為迭代器：Iterator。

可以使用isinstance()判斷一個對象是否是Iterator對象：

>>> from collections.abc import Iterator
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
True
>>> isinstance([], Iterator)
False
>>> isinstance({}, Iterator)
False
>>> isinstance('abc', Iterator)
False

　　

生成器都是Iterator對象，但list、dict、str雖然是Iterable，卻不是Iterator。

把list、dict、str等Iterable變成Iterator可以使用iter()函數：

>>> isinstance(iter([]), Iterator) True >>> isinstance(iter('abc'), Iterator) True 

你可能會問，為什么list、dict、str等數據類型不是Iterator？

這是因為Python的Iterator對象表示的是一個數據流，Iterator對象可以被next()函數調用並不斷返回下一個數據，直到沒有數據時拋出StopIteration錯誤。可以把這個數據流看做是一個有序序列，但我們卻不能提前知道序列的長度，只能不斷通過next()函數實現按需計算下一個數據，所以Iterator的計算是惰性的，只有在需要返回下一個數據時它才會計算。

Iterator甚至可以表示一個無限大的數據流，例如全體自然數。而使用list是永遠不可能存儲全體自然數的。

 

創建一個迭代器

把一個類作為一個迭代器使用需要在類中實現兩個方法 __iter__() 與 __next__() 。

如果你已經了解的面向對象編程，就知道類都有一個構造函數，Python 的構造函數為 __init__(), 它會在對象初始化的時候執行。

更多內容查閱：Python3 面向對象

__iter__() 方法返回一個特殊的迭代器對象， 這個迭代器對象實現了 __next__() 方法並通過 StopIteration 異常標識迭代的完成。

__next__() 方法（Python 2 里是 next()）會返回下一個迭代器對象。

創建一個返回數字的迭代器，初始值為 1，逐步遞增 1：

 

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self
 
  def __next__(self):
    x = self.a
    self.a += 1
    return x
 
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
 
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))

　　

執行輸出結果為：

1 2 3 4 5

 

小結

• 凡是可作用於for循環的對象都是Iterable類型；
• 凡是可作用於next()函數的對象都是Iterator類型，它們表示一個惰性計算的序列；
• 集合數據類型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不過可以通過iter()函數獲得一個Iterator對象。
• Python的for循環本質上就是通過不斷調用next()函數實現的

 轉載自https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017318207388128