python当中的 可迭代对象 迭代器

Posted 2020-10-01

学习python有一段时间了，在学习过程中遇到很多难理解的东西，做一下总结，希望能对其他朋友有一些帮助。

完全是个人理解，难免有错，欢迎其他大神朋友们批评指正。

 

 

1 迭代

　　 什么是迭代呢？？我们可以这样理解，一个容器类型的数据，比如 列表[ ]  、元组 () 和 字典 { }， 我们可以把这样类型的数据放入for temp in [1,2,3] 当中，temp 被一次一次的赋值成为后面容器内数据，然后我们拿到temp进行一些想做的事情。那么for 循环中自动的帮我们把数据一次一次的取出来，可以理解成，这样的操作就是迭代。

 

2 可迭代对象

　　在python当中有有那么一些特定的数据类型，可以放入for in 循环当中，这样的数据类型，我们可以说他们是可迭代对象。

　　我们可以用 isinstance方法来检测一个对象是不是可迭代对象。

　　可迭代对象可以放入for in中迭代，也可以放入list() tuple()等帮我们快速生成一个数据。

上代码！

1 from collections import Iterable
2 
3 print( isinstance( [] , Iterable )  )  #True
4 print( isinstance( {} , Iterable )  )　#True
5 print( isinstance( () , Iterable )  )　　#True
6 print( isinstance( 1 , Iterable )  )　　#False

从中我们可以看出来，列表、元组、字典都是可迭代对象。而整型数据不是可迭代对象。

 

可迭代对象的实质是怎么回事呢？？？？ (一脸懵逼)

　　其实，可迭代对象的内部必须实现一个方法，__iter__()方法，这个方法的功能是，返回一个迭代器，这个迭代器是帮助自己进行迭代的。实现这个方法的对象，python就认为它是可迭代对象。

迭代器又是啥？？？（二脸懵逼）不要着急 稍后我再分享

上代码！！先看一看可迭代对象：

 

 

 

1 from collections import Iterable
2 #我们自己创建一个类 里面实现iter方法 python就认为它的对象是可迭代对象了
3 class MyIterableObj(object):
4     def __iter__(self):
5         pass
6 
7 demo1 = MyIterableObj()
8 print(isinstance( demo1 , Iterable ))       #True

 

 

 

从中可以看出来，我们自己写一个类，里面实现了iter方法，即使什么都没有做，创建一个对象之后，判断一下 python就认为这个对象是一个可迭代对象了。

 

3 迭代器

　　刚刚我们说了，可迭代对象里面的iter方法返回一个帮助自己迭代的迭代器。迭代器是什么呢？？

　　其实我也不知道！（嘻嘻 笑哭） 开玩笑的啦~~~

　　在我的理解当中呢，迭代器是帮助可迭代对象一个一个把里面元素取出来的一个对象。迭代器类型的对象都是可迭代对象，为什么呢，我们来看一看实质。

迭代器的实质：　　

　　迭代器内部必须实现两个方法： __iter__() 和 __next__()

　　__iter__() 功能是返回一个迭代器，帮助我们自己这种类型进行迭代，因为自己就是迭代器，所以迭代器中的__iter__() 返回的是self自己

　　__next__() 功能是：  简单的说就是返回下一个元素的值，就像列表当中，去完第一个元素，再调用next的时候就取出了第二个元素。 但是在for循环当中放入列表的时候，for是怎么知道列表最后一个元素都已经取完了呢？？？？（我的天啊！不知道啊！！呜呜！！！）别着急，继续往下看

　　　　　复杂的说, next会做两件事：1 如果当前迭代还有下一个元素，就把下一个元素的值返回

　　　　　　　　　　　　　　　　　  2 如果当前迭代器上次取出了最后一个元素，那么就抛出异常(StopIteration)，告诉for循环等一些内建工具，迭代结束了。

　　不是很理解？？没关系，上代码我们来看看！！

我们先看一看 python中认为什么样的东西是迭代器：

from collections import Iterator
print( isinstance( [] , Iterator ) )    #False 很显然，可迭代对象不是迭代器
print( isinstance( [].__iter__() , Iterator ) )    #True 这是调用了可迭代对象的iter方法得到一个迭代器对象
#在python中 内建了 iter() 方法和 next() 方法，把对象传进去与__iter__ 和 __next__ 相同功能
print( isinstance( iter([]) , Iterator ) )  #True

# 像我说的 我们自己实现一个迭代器
class MyIterator(object):
    def __iter__(self):
        pass
    def __next__(self):
        pass

demo2 = MyIterator()
print( isinstance(demo2 , Iterator ) )      # True

 

看的出来，我们自己的类对象里面只要具有这两个方法 python就认为他是迭代器了。

　　大家还记不记得我说过，迭代器都是可迭代对象，  因为迭代器一定有__iter__方法，所以它一定是迭代对象

 

ok！接下来呢，我们把两个函数的业务逻辑补全，看一看迭代器两个方法实际上在干什么？？

我们来实现一个 传入一个n 给我们迭代出 0到n 的迭代器  这个功能就好像是 range(n) 一样 我们自己实现一下！

 1 ‘‘‘
 2 接下来，我们具体实现一个能够完成功能， 能够放入for循环遍历的迭代器！！ 啊好刺激啊！！
 3 我们要实现的业务是： 传入一个参数n ， 我们要迭代出 0到n的数
 4 ‘‘‘
 5 class NumIterator(object):
 6     #初始化我们接收一个参数n  告诉我们迭代到多少结束
 7     def __init__(self , n):
 8         self.n = n
 9         #我们实际上是把 i 交给函数调用者
10         self.i = 0
11     # iter方法 返回一个迭代器，自己就是迭代器 所以返回自己
12     def __iter__(self):
13         return self
14     # next方法 判断是否越界 如果不越界返回一个元素  如果越界了抛出异常
15     def __next__(self):
16         #如果 没有越界， 我们返回给调用者迭代结果，并且自己记录下一次迭代的位置
17         if self.i <= self.n:
18             res = self.i
19             self.i += 1
20             return res
21         # 进入else说明i已经超过n 迭代越界了 抛出异常告诉for循环 迭代结束了
22         else:
23             #如果不抛出这个异常，for循环不知道什么时候停止迭代 会不停的调用next 陷入死循环
24             raise StopIteration
25 
26 #一个前3的自然数的迭代器对象
27 demo3 = NumIterator(3)
28 # 之前说过， 我们可以调用python内建的next方法来获取迭代器的元素
29 print( next(demo3) )    # 0
30 print( next(demo3) )    # 1
31 print( next(demo3) )    # 2
32 print( next(demo3) )    # 3
33 #print( next(demo3) )    # 这时候再调用会抛出异常 因为越界了！
34 
35 #同样我们自己写的迭代器能够放入for循环当中
36 demo4 = NumIterator(10)
37 for num in demo4 :
38     print(num)
39 #我们发现，会打印出从0 到 10  然后for循环就停了

看完上面的代码，我来解释一下 其实for循环的实质：

　　for 不知道我们放在in后面的是可迭代对象还是迭代器，他会先调用iter方法拿到一个迭代器，然后不停的调用next方法取到值，然后提供给我们。

 

ok！！ 到这里呢，可迭代对象、迭代器的知识就跟大家分享完了。

 

不知道小伙伴们都有没有理解，希望对一些不理解这些深层次东西的同学有一些帮助！！

欢迎大家批评指正~~~~谢谢大家的参考!

我是稀里糊涂的林老冷~