理解python的迭代器

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。

>>> l = [1,2,3]>>> [x**2 for x in l][1, 4, 9]>>> next(l)traceback (most recent call last): file “”, line 1, in typeerror: ‘list’ object is not an iterator>>> i=iter(l)>>> next(i)1>>> next(i)2>>> next(i)3>>> next(i)traceback (most recent call last): file “”, line 1, in stopiteration

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:

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__()

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。

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。

>>> l = [4,5,6]>>> i = l.__iter__()>>> l.__next__()traceback (most recent call last): file “”, line 1, in attributeerror: ‘list’ object has no attribute ‘__next__’>>> i.__next__()4>>> from collections import iterator, iterable>>> isinstance(l, iterable)true>>> isinstance(l, iterator)false>>> isinstance(i, iterable)true>>> isinstance(i, iterator)true>>> [x**2 for x in i] [25, 36]

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__()。

>>> from collections import iterator, iterable>>> help(iterator)help on class iterator:class iterator(iterable) | method resolution order: | iterator | iterable | builtins.object |**注解:从这里可以看出iterable继承自object, iterator继承自iterable。 | methods defined here: | | __iter__(self) | | __next__(self) | return the next item from the iterator. when exhausted, raise stopiteration……>>> help(iterable)help on class iterable:class iterable(builtins.object) | methods defined here: | | __iter__(self)……

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

class iterable: def __iter__(self): return iterator()class iterator: def __init__(self): self.start=-1 def __next__(self): self.start +=2 if self.start >10: raise stopiteration return self.starti = iterable()for i in i: print(i)

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。

class iterable: def __iter__(self): return iterator()class iterator: def __init__(self): self.start=-1 def __next__(self): self.start +=2 return self.starti = iterable()for count, i in zip(range(5),i): #也可以用内置函数enumerate来实现计数工作。 print(i)

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

class iterable: def __iter__(self): return self def __init__(self): self.start=-1 def __next__(self): self.start +=2 if self.start >10: raise stopiteration return self.starti = iterable()for i in i: print(i)

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。

>>> l=[1,2,3]>>> i=iter(l)>>> for i in i:… print(i, end=’-‘)…1-2-3->>>next(i)traceback (most recent call last): file “”, line 1, in stopiteration

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。

>>> i=iter(l)>>> j=i>>> next(i)1>>> next(j)2>>> next(i)3>>> next(j)traceback (most recent call last): file “”, line 1, in stopiteration

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:

>>> import copy>>> i=iter(l)>>> j=copy.deepcopy(i)>>> next(i)1>>> next(i)2>>> next(j)1

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。

以上就是理解python的迭代器的内容,更多相关文章请关注php中文网(www.php1.cn)!

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