python之迭代器

Posted 2020-08-23

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何为迭代？迭代就是重复做一件事

可迭代（iterable）对象有哪些：

  支持每次返回自己所包含的一个成员的对象；

  对象在内部实现了__iter__方法或者__getitem__方法：

    序列类型，如：list、str、tuple

    非序列类型，如：dict、file

    用户自定义的一些包含了__iter__()或__getitem__()方法的类

可迭代对象能干什么？

  可迭代对象支持每次返回自己所包含的一个成员的对象，每次取得一个，从头遍历到尾部。也就是说可迭代对象本身是可遍历的

以下举例来说明：

定义一个列表：

list1 = [‘Sun‘,‘Mon‘,‘Tue‘,‘Wed‘,‘Thu‘,‘Fri‘,‘Sat‘]

使用dir()函数查看list1列表所支持的所有方法和属性

In [2]: dir(list1)
Out[2]:
[‘__add__‘,
 ‘__class__‘,
 ‘__contains__‘,
 ‘__delattr__‘,
 ‘__delitem__‘,
 ‘__delslice__‘,
 ‘__doc__‘,
 ‘__eq__‘,
 ‘__format__‘,
 ‘__ge__‘,
 ‘__getattribute__‘,
 ‘__getitem__‘,
 ‘__getslice__‘,
 ‘__gt__‘,
 ‘__hash__‘,
 ‘__iadd__‘,
 ‘__imul__‘,
 ‘__init__‘,
 ‘__iter__‘,
 ‘__le__‘,
 ‘__len__‘,
 ‘__lt__‘,
 ‘__mul__‘,
 ‘__ne__‘,
 ‘__new__‘,
 ‘__reduce__‘,
 ‘__reduce_ex__‘,
 ‘__repr__‘,
 ‘__reversed__‘,
 ‘__rmul__‘,
 ‘__setattr__‘,
 ‘__setitem__‘,
 ‘__setslice__‘,
 ‘__sizeof__‘,
 ‘__str__‘,
 ‘__subclasshook__‘,
 ‘append‘,
 ‘count‘,
 ‘extend‘,
 ‘index‘,
 ‘insert‘,
 ‘pop‘,
 ‘remove‘,
 ‘reverse‘,
 ‘sort‘]

在输出中可以看到list1的方法中有__iter__和__getitem__。

list1.__iter__()方法返回一个可迭代对象的迭代器地址，而不是返回元素本身，这就意味着，当调用__iter__方法或者__getitem__方法时，在内存中就创建了一个能够遍历某个对象的每一个元素的迭代器

In [3]: list1.__iter__()
Out[3]: <listiterator at 0x7fec6bbafb90>

一直在说迭代器，那么到底什么是迭代器呢？

  迭代器（iterator）又称游标（cursor），它是程序设计的软件设计模式，是一种可以在容器物件（container，如列表等）上实现元素遍历的接口。迭代器是一种特殊的数据结构，在python中，它是以对象的形式存在的。

对于集体中每一个元素，想要执行遍历，那么针对这个集体的迭代器定义了遍历集体中每一个元素的顺序或者方法。对于迭代器来说，我们可以对它调用next方法来获取其每一个元素或者说遍历其每一个元素。

迭代器是不可逆的，当遍历结束后抛出异常，不会从头开始再次迭代，若想从头再来一遍只能重新创建一个迭代器

除了调用__iter__和__getitem__方法能生成一个迭代器以外，还可以调用iter()函数来生成迭代器，其方法是：

  iter(可迭代对象)

如：

In [4]: iter(list1)
Out[4]: <listiterator at 0x7fec6bbe6450>

iter(list1)相当于调用了list1的__iter__方法

在python中，迭代器是遵循迭代协议的对象，使用iter()可从任何序列对象中得到迭代器，若要实现迭代器，需要在类中定义next()方法（python3中是__next__()）

要使得迭代器指向下一个元素，则使用成员函数next()：

  在python中，是函数next()，而非成员函数

当没有元素时，则引发StopIteration异常。

In [5]: a = iter(list1)

In [6]: a.next()
Out[6]: ‘Sun‘

In [7]: a.next()
Out[7]: ‘Mon‘

In [8]: a.next()
Out[8]: ‘Tue‘

In [9]: a.next()
Out[9]: ‘Wed‘

In [10]: a.next()
Out[10]: ‘Thu‘

In [11]: a.next()
Out[11]: ‘Fri‘

In [12]: a.next()
Out[12]: ‘Sat‘

In [13]: a.next()
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)
<ipython-input-13-aa817a57a973> in <module>()
----> 1 a.next()

StopIteration:

for循环可用于任何可迭代对象：

  for循环开始时，会通过迭代协议传递给iter()内置函数，从而能够从可迭代对象中获得一个迭代器，返回的对象有需要的next方法

这就是python中的迭代！仅以此篇作为python学习成长记录。

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