理解Python的迭代器

首先,廖雪峰老师的教程中解释了迭代器和生成器,这篇文章只是补充和我个人的总结。

什么是迭代

可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象(Iterable)。

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器(Iterator)。

所有的Iterable均可以通过内置函数iter()来转变为Iterator。

对迭代器来讲,有一个__next()就够了。在你使用for 和 in 语句时,程序就会自动调用即将被处理的对象的迭代器对象,然后使用它的next__()方法,直到监测到一个StopIteration异常。

上面例子中,列表L可以被for进行循环但是不能被内置函数next()用来查找下一个值,所以L是Iterable。

L通过iter进行包装后设为I,I可以被next()用来查找下一个值,所以I是Iterator。

题外话:

  1. 内置函数iter()仅仅是调用了对象的__iter()方法,所以list对象内部一定存在方法iter__()
  2. 内置函数next()仅仅是调用了对象的__next()方法,所以list对象内部一定不存在方法next__(),但是Itrator中一定存在这个方法。
  3. for循环内部事实上就是先调用iter()把Iterable变成Iterator在进行循环迭代的。

4.Iterator继承自Iterable,从下面的测试中可以很方便的看到Iterator包含__iter()和next()方法,而Iteratble仅仅包含iter__()。

 

iterable需要包含有__iter()方法用来返回iterator,而iterator需要包含有next__()方法用来被循环

如果我们自己定义迭代器,只要在类里面定义一个 iter() 函数,用它来返回一个带 next() 方法的对象就够了。

直接上代码

上面的代码实现的是找到10以内的奇数,代码中的类名可以随便取,不是一定需要使用我上面提供的类名的。

如果在Iterator的__next__方法中没有实现StopIteration异常,那么则是表示的全部奇数,那么需要在调用的时候设置退出循环的条件。

我们通过range来实现打印多少个元素,这里表示打印5个元素,返回结果和上面一致。

当然,我们可以把这两个类合并在一起,这样实现程序的简练。
最终版本如下

 

复制迭代器

迭代器是一次性消耗品,使用完了以后就空了,请看。

当循环以后就殆尽了,再次使用调用时会引发StopIteration异常。

我们想通过直接赋值的形式把迭代器保存起来,可以下次使用。
但是通过下面的范例可以看出来,根本不管用。

那怎么样才能达到我们要的效果呢?

我们需要使用copy包中的deepcopy了,请看下面:

补充:迭代器不能向后移动, 不能回到开始。

所以需要做一些特殊的事情才能实现向后移动等功能。

以上代码均在Python 3.4 中测试通过。

日志:

  1. 8月13日完成
  2. 8月14日添加关于Iterator, Iterable的更多解释在题外话的第4点。
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关于作者:Jesson

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