理解迭代器和可迭代对象

Posted 2022-11-23 burningcarbon

前言：

之前在迭代器、可迭代对象这一部分一直有些混淆，结合一些资料，表达我对这些概念的理解，未必都对，但是适合刚开始入手的朋友们从零开始理解

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开门见山首先介绍可迭代对象和迭代器的通俗理解

　　迭代器就是能被next()调用得到下一次迭代值的对象，迭代器不直接保存迭代的序列值，而保存得到下一次迭代值的算法

　　可迭代对象就是能被iter()方法调用得到迭代对象的对象，只有可迭代对象才可用于for循环

 

for循环的底层实现原理：

　　以下是一个for循环的格式

 

　　for i in 可迭代对象：
    循环体

　　实质是调用内建方法iter()得到迭代器对象，然后通过每次调用next(迭代器)得到i的迭代值

　　例如以下的代码：

for i in x:
    print(i)

　　完全可以改写为：

iterator = iter(x)
while True:
    i = next(iterator)
    print(i)

 

从严格或者底层原理来说

　　迭代器或迭代器对象：实现了__next__()魔法方法的（类所实例化的）对象,该方法返回迭代器下一个值

　　可迭代对象：实现了__iter__()魔法方法的（类所实例化的）对象，该方法返回一个迭代器对象

　　

实际上，next和iter是对__next__和__iter__的进一步封装或者说next和iter在执行的时候又分别调用了内部的__next__和__iter__从而实现迭代器和可迭代对象的特性和功能

 

综上，我们可以理解for循环、可迭代对象、迭代器三者的联系：

　　for循环只能对可迭代对象进行，可迭代对象又需要迭代器的实现

由此，我们可以自定义实现迭代器和迭代器对象，从而实现自定义的for循环效果　

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示例：

通过迭代器和可迭代对象实现菲波那切数列

分别定义迭代器和可迭代对象所属的类：

class Feb:
　　‘‘‘定义可迭代对象所属类‘‘‘
    def __init__(self，num): #num表示该数列的长度
    　　self.a = 1
    　　self.b = 2
　　 　　self.current=self.a
　　 　　self.num = num
    def __iter__(self):
        return FebIterator(self)
class FebIterator(self):
　　‘‘‘定义迭代器类‘‘‘
    def __init__(self,source):
        self.source = source
    def __next__(self):
　　 　　
　　 　　if(self.num-1>=0):
　　　　 　　self.num = self.num-1
    　　　　self.current = self.a
    　　　　self.a = self.b
    　　　　self.b = self.b+self.current   #以上两步赋值操作可省略中间变量直接写为self.a,self.b = self.b,self.a+self,b 
　　 　　　　return self.curent
　　 　  else: raise StopIteration

通过调用这两个类的实例化对象，可以实现循环打印斐波那契数列

feb = Feb()

for i in feb:
    print(i)

实际上，为了简化和方便，完全可以在一个类中同时实现__iter__()和__next__()方法，也即该类实例化的对象既是一个可迭代对象也是迭代器，代码如下：

class Feb:
    def __init__():
        self.a = 1
        self.b = 2
　　 　　sele.current = self.a
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__():
　　 　　if(self.num-1>=0):

　　　　 　　self.num = self.num-1
    　　　　self.current = self.a
    　　　　self.a = self.b
    　　　　self.b = self.b+self.current   #以上两步赋值操作可省略中间变量直接写为self.a,self.b = self.b,self.a+self,b 
　　 　　　　return self.curent
　　 　  else: raise StopIteration

其使用方法和之前没有区别，反而更加简便，前提是对迭代器和可迭代对象有清晰的理解和认识，否则会对二者概念产生混淆