搞懂python中的可迭代对象和迭代器对象(即迭代器)

Posted 2020-12-01

可迭代的对象和迭代器解惑：

可迭代的对象：常见的可以被for循环迭代的一些数据类型都是可迭代的对象，如列表，元组，字典，集合，字符串，生成器，range函数生成的数列等，从广泛的意义
上来说，这些对象都有一个内置的iter方法,且该方法可以返回一个迭代器对象，当用iter(可迭代对象)调用这个对象时，会返回一个迭代器对象(属于Iterator类)

for语句的原理就是先用iter函数获取可迭代对象的迭代器，然后调用next函数，此函数自动调用迭代器对象的next方法，每次遍历都返回相应的值，如果没有返回值了，就会抛出StopIter异常for语句自动捕获异常并处理

迭代器：

在Python3中，实现了next方法和方法iter方法，并且这个iter这个方法返回了值的对象，就叫做迭代器或者迭代器对象。
判断可迭代对象和迭代器，从collections导入Iterable，Iterator，用isinstance判断
根据以上的介绍，我们可以按照这个思路实现自定义的迭代器

模拟for语句底层的原理：

写两个类分别重写iter方法和next方法

#迭代器对象类

class MyRangeIterator(object):
    def __init__(self, start, end):
        self.index = start
        self.end = end

    def __next__(self):
        if self.index < self.end:
            temp = self.index
            self.index += 1
            return temp
        else:
            raise StopIteration()

#可迭代对象类

class MyRangeIterable(object):
    def __init__(self, start, end):
        self.start = start
        self.end = end

    def __iter__(self):
        # 该方法返回迭代器对象
        return MyRangeIterator(self.start, self.end)

#1.直接采用for遍历可迭代对象：

for i in MyRangeIterable(1, 10):
    print(i)

#2.for底层的原理，for到底干了哪些事情:
#第一步，iter函数获取迭代器对象：

ret_iterator = iter(MyRangeIterable(1,10))
while True:
    try:
        x = next(ret_iterator) #或者ret_iterator.__next__,实际iter函数和next函数都会反射去执行对象的__next__和__iter__方法，道理一样
        print(x)
    #如果迭代器没有返回值了就抛出异常，退出死循环
    except StopIteration:
        break

有的时候，我们会将iter方法和next方法写到一类里，这时类创建的对象有两个身份，既是可迭代对象，又是迭代器对象，和上面分开实现有稍微的区别，比如对文件读写时，我们打开一个文件产生的对象就是属于可迭代对象，也属于迭代器对象，可以通过dir查看到，它既有iter方法，也有next方法，而列表，元组则有点不一样，他们是可迭代对象，可以通过dir查看到它有iter方法，但没有next方法，所以还不是一个迭代器，需要通过iter函数调用对象，然后返回的才是可迭代器对象

在一个类中实现iter和next方法，把上面MyTRangeIterator next的代码挪到下面MyRangeIterable中，MyRangeIterable中返回自身就可以了

print(‘----第二种实现迭代器的类---‘)
class MyRangeIterable(object):
    def __init__(self, start, end):
        # self.start = start
        self.end = end
        self.index = start

    def __iter__(self):
        # 返回对象本身作为迭代器对象
        return self

    def __next__(self):
        if self.index < self.end:
            temp = self.index
            self.index += 1
            return temp
        else:
            raise StopIteration()

my_range = MyRangeIterable(1,20)
for i in my_range:
    print(i)

以上就是在一个类中实现的迭代器，它既是一个可迭代对象，也是一个迭代器对象，但是有个缺点，这个类创建出来的对象只能被遍历一轮，因为在最后index变量的值已经到底了，你再遍历这个对象是没有值的；但是分开实现的迭代器就没有这个问题，因为每次都进行了初始化