详解python迭代和迭代器

我们将要来学习python的重要概念迭代和迭代器,通过简单实用的例子如列表迭代器和xrange。

可迭代

一个对象,物理或者虚拟存储的序列。list,tuple,strins,dicttionary,set以及生成器对象都是可迭代的,整型数是不可迭代的。如果你不确定哪个可迭代哪个不可以,你需要用python内建的iter()来帮忙。

>>> iter([1,2,3])

>>> iter({1:2, 2:4})

>>> iter(1234)
traceback (most recent call last):
file “”, line 1, in
iter(1234)
typeerror: ‘int’ object is not iterable

iter()为list返回了listiterator对象,为dictionary返回了dictionary-keyiterator对象。类似对其他可迭代类型也会返回迭代器对象。

iter()用在自定义的类型会怎样呢?我们先自己定义一个string类:

class string(object):
def __init__(self, val):
self.val = val
def __str__(self):
return self.val
st = string(‘sample string’)

那么,st是可迭代的吗?

>>> iter(st)
typeerror: ‘string’ object is not iterable

你可能会有几个问题要问:

怎么让自定义的类型可迭代?
iter()究竟做了些什么?
让我们补充string类来找找答案

class string(object):
def __init__(self, val):
self.val = val
def __str__(self):
return self.val
def __iter__(self):
print “this is __iter__ method of string class”
return iter(self.val) #self.val is python string so iter() will return it’s iterator
>>> st = string(‘sample string’)
>>> iter(st)
this is __iter__ method of string class

在string类中需要一个’__iter__’方法把string类型变成可迭代的,这就是说’iter’内部调用了’iterable.__iter__()’

别急,不是只有增加’__iter()’方法这一种途径

class string(object):
def __init__(self, val):
self.val = val
def __str__(self):
return self.val
def __getitem__(self, index):
return self.val[index]
>>> st = string(‘sample string’)
>>> iter(st)

‘itr’也会调用’iterable.__getitem__()’,所以我们用’__getitem__’方法让string类型可迭代。

如果在string类中同时使用’__iter__()’和’__getitem__()’,就只有’__iter__’会起作用。

自动迭代

for循环会自动迭代

for x in iterable:
print x

我们可以不用for循环来实现吗?

def iterate_while(iterable):
index = 0
while(i< len(iterable)): print iterable[i] i +=1

这样做对list和string是管用的,但对dictionary不会奏效,所以这绝对不是python式的迭代,也肯定不能模拟for循环的功能。我们先看迭代器,等下回再过头来。

迭代器

关于迭代器先说几条………..

1. 迭代器对象在迭代过程中会会产生可迭代的值,`next()`或者`__next()__`是迭代器用来产生下一个值的方法。
2. 它会在迭代结束后发出stopiteration异常。
3. `iter()`函数返回迭代器对象
4. 如果`iter()`函数被用在迭代器对象,它会返回对象本身
我们试一试模仿for循环

def simulate_for_loop(iterable):
it = iter(iterable)
while(true):
try:
print next(it)
except stopiteration:
break
>>> simulate_for_loop([23,12,34,56])
23
12
34
56

前面我们看过了iterable类,我们知道iter会返回迭代器对象。

现在我们试着理解迭代器类的设计。

class iterator:
def __init__(self, iterable)
self.iterable = iterable
.
.
def __iter__(self): #iter should return self if called on iterator
return self
def next(self): #use __next__() in python 3.x
if condition: #it should raise stopiteration exception if no next element is left to return
raise stopiteration

我们学了够多的迭代和迭代器,在python程序中不会用到比这更深的了。

但是为了学习的目的我们就到这儿。。。。

列表迭代器

你可能会在面试中写这个,所以打起精神来注意了

class list_iter(object):
def __init__(self, list_data):
self.list_data = list_data
self.index = 0
def __iter__(self):
return self
def next(self): #use __next__ in python 3.x
if self.index < len(self.list_data): val = self.list_data[self.index] self.index += 1 return val else: raise stopiteration()

我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器

class list(object):
def __init__(self, val):
self.val = val
def __iter__(self):
return list_iter(self.val)
>>> ls = list([1,2,34])
>>> it = iter(ls)
>>> next(it)
1
>>> next(it)
2
>>> next(it)
34
>>> next(it)
traceback (most recent call last):
file “”, line 1, in
next(it)
file “”, line 13, in next
raise stopiteration()
stopiteration

xrange

从一个问题开始——xrange是迭代还是迭代器?

我们来看看

>>> x = xrange(10)
>>> type(x)

几个关键点:

1. `iter(xrange(num))`应该被支持
2. 如果`iter(xrange(num))`返回同样的对象(xrange类型)那xrange就是迭代器
3. 如果`iter(xrange(num))`返回一个迭代器对象那xrange就是迭代

>>> iter(xrange(10))

它返回了rangeiterator,所以我们完全可以叫它迭代器。

让我们用最少的xrange函数实现自己的xrange

xrange_iterator

class xrange_iter(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
self.start = 0
def __iter__(self):
return self
def next(self):
if self.start < self.num: val = self.start self.start += 1 return val else: raise stopiteration()

my xrange

class my_xrange(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
def __iter__(self):
return xrange_iter(self.num)
>>> for x in my_xrange(10):
print x,
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

以上就是本文的全部内容,希望对大家学习掌握python迭代和迭代器有所帮助。

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