迭代器

Posted 2021-03-07 qianslup

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了迭代器相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

迭代是Python最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式。

迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

迭代器有两个基本的方法：iter() 和 next()。

字符串，列表或元组对象都可用于创建迭代器：

参考：https://www.cnblogs.com/chichung/p/9537969.html

一、定义

1.1 迭代

我们知道可以对list,tuple,dict,str等数据类型使用for...in的循环语法，从其中依次取出数据，这个过程叫做遍历，也叫迭代。

迭代是访问集合元素的一种常用的方式。

1.2迭代对象

简单来说，可以用for...in循环语句，从其中依次取出数据的对象，就是可迭代对象。

例如，列表、元组、字典、字符串都是可迭代对象。整数、浮点数、布尔值都是不可迭代的。

1.3 迭代器

迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

在可迭代对象进行迭代的时候，即用for...in...循环语法依次取出数据时，过程是怎样的呢？

我们发现，每迭代一次（即在for...in...中每循环一次）都会返回对象中的下一条数据，一直向后读取数据直到迭代了所有数据后结束。

那么，在这个过程中就应该有一个“人”去记录每次访问到了第几条数据，以便每次迭代都可以返回下一条数据。我们把这个能帮助我们进行数据迭代的“人”称为迭代器(Iterator)。

举个栗子，老师安排一个班的同学每节课上课前进行演讲，按学号顺序进行，A同学这节课演讲，老师就会记住这节课是A同学演讲，那么下节课就是B同学进行演讲...依次类推，在这个例子里，老师就是一个迭代器。

二、操作

2.1 判断一个对象是否可以迭代

isinstance(object,classinfo)内置函数可以判断一个对象是否是一个已知的类型，类似 type()。

object -- 实例对象。
classinfo -- 可以是直接或间接类名、基本类型或者由它们组成的元组。

from collections.abc import Iterable

print(isinstance([1, 2, 3], Iterable))
print(isinstance((1,2,3), Iterable))
print(isinstance({"name": "chichung", "age": 23}, Iterable))
print(isinstance("sex", Iterable))
print(isinstance(123, Iterable))
print(isinstance(True, Iterable))
print(isinstance(1.23, Iterable))

技术图片

2.2 获取可迭代对象的迭代器

list = [1,2,3,4,5]  # list是可迭代对象
lterator = iter(list)  # 通过iter()方法取得list的迭代器
print(lterator)

输出：
<list_iterator object at 0x7f35e6537a20>

迭代器是获取到了，那么应该怎样用呢？

next()函数是通过迭代器获取下一个位置的值。

注意: 当我们已经迭代完最后一个数据之后，再次调用next()函数会抛出StopIteration的异常，来告诉我们所有数据都已迭代完成，不用再执行next()函数了。

from collections.abc import Iterable

list = [1,2,3,4,5,6]  # list是可迭代对象
lterator_1 = iter(list)  # 通过iter()方法取得list的迭代器
print(next(lterator_1))  # 1
print(next(lterator_1))  # 2
print(next(lterator_1))  # 3
print(next(lterator_1))  # 4
print(next(lterator_1))  # 5
print(next(lterator_1))
print(next(lterator_1))

技术图片

2.3 可迭代对象如何获取迭代器

可迭代对象其实都是collections模块里的Iterable类创建出来的实例的。

你写一个列表，以为他不是任何类创建的，只是单纯一个列表？不是的，其实它就是Iterable类创建的实例对象。

点进Iterable的类看一下，你会发现新大陆。

class Iterable(metaclass=ABCMeta):

    __slots__ = ()

    @abstractmethod
    def __iter__(self):  # 注意点
        while False:
            yield None

原来由Iterable创建的对象，是有一个魔方方法__iter__(self)的。这个方法就是返回一个迭代器的。所以，由Iterable类创建的实例对象，是可以拿出一个迭代器的。

接下来要说的有点绕......

之所以Iterable类创建的对象是可迭代对象，是因为Iterable类有这个方法！不信？我就来编写一个能创建可迭代对象的类

import collections

class BecomeIterable:

    def __iter__(self):
        """返回一个空的迭代器"""
        return None

people = BecomeIterable()
print(isinstance(people, collections.Iterable))

输出：
True

2.4.迭代器为什么能用next()函数进行迭代？

我们知道，可以用iter()函数，在可迭代对象中获取迭代器。例如：iterator = iter([1,2,3])

这样一看，迭代器也就是一个对象而已啊，为什么他可以用next()函数，一下子出来一个值，一下子又出来一个值。

其实是这样的，iter()函数能调用可迭代对象的魔方方法__iter__()，从而返回一个迭代器。怎么返回的呢？__iter__()方法是使用collections模块里的Iterator类来创建一个迭代器对象。

接下来看下Iterator的一部分源代码：

class Iterator(Iterable):

    __slots__ = ()

    @abstractmethod
    def __next__(self):
        ‘Return the next item from the iterator. When exhausted, raise StopIteration‘
        raise StopIteration

    def __iter__(self):
        return self