Python中的可迭代对象和迭代器- 大数跨境

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Python中的可迭代对象和迭代器

慧测

2021-03-15

导读：一文搞懂Python中的可迭代对象和迭代器

什么叫可迭代对象？

不专业：可以直接作用于 for 循环的对象，统称为可迭代对象：Iterable

稍微专业：通过 Python 内置方法 isinstance(obj, Iterable) 进行判断，若返回为True则是，反之则不是；

专业解释：该对象含有 __iter__ 方法则称为可迭代对象；

from collections import Iterable, Iterator
class Classmate(object):    def __init__(self):    self.name = list()    def add(self, name):    self.name.append(name)
if __name__ == '__main__':  c = Classmate()  c.add("张三")  c.add("李四")  c.add("王五")  print("c 是否是可迭代对象：", isinstance(c, Iterable))

# 测试结果如下：

# 实例 c 中不含有 __iter__ 方法时，判断显示为 False，即不可迭代对象c 是否是可迭代对象：False

# 当给类 Classmate 加上 __iter__方法时

from collections import Iterable, Iterator
class Classmate(object):    def __init__(self):    self.name = list()    def add(self, name):    self.name.append(name)      def __iter__(self):    pass    if __name__ == '__main__':  c = Classmate()  c.add("张三")  c.add("李四")  c.add("王五")  # 当注释掉类中的 __iter__ ,这里判断会变为 False  print("c 是否是可迭代对象：", isinstance(c, Iterable))

# 测试结果如下：

# 实例 c 中不含有 __iter__ 方法时，判断显示为不可迭代对象c 是否是可迭代对象：True

什么叫迭代器？

不专业1：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；

不专业2：通过 iter() 函数作用于可迭代对象之后生成的对象称为迭代器；

稍微专业：通过 Python 内置方法 isinstance(obj, Iterator) 进行判断，若返回为True则是，反之则不是；

专业解释：通过 iter() 函数作用于可迭代对象之后生成的对象，并且该对象含有 __iter__ 和 __next__ 方法；

from collections import Iterable, Iteratorclass Classmate(object):    def __init__(self):    self.name = list()    def add(self, name):    self.name.append(name)  def __iter__(self):    # pass    return ClassIterator()    class ClassIterator(object):    def __iter__(self):    pass     def __next__(self):    pass
if __name__ == '__main__':  c = Classmate()  c.add("张三")  c.add("李四")  c.add("王五")  # 当注释掉类中的 __iter__ ,这里判断会变为 False  print("c 是否是可迭代对象：", isinstance(c, Iterable))     print("c 是否是迭代器：", isinstance(c, Iterator))  d = iter(c)  print("d 是否是迭代器：", isinstance(d, Iterator))

# 测试结果如下：

c 是否是可迭代对象：Truec 是否是迭代器：False # 当注释掉 类 ClassIterator 中的任意一个方法，该返回值为 False 或报错d 是否是迭代器：True

那么问题来了，什么时候可以用 for 循环去从可迭代对象或者迭代器中进行取值呢？

先弄清楚，不论是 for 循环是从可迭代对象还是迭代器中取值，都是调用的该对象的 __next__ 方法返回的值，那问题来了，可迭代对象中比如上述代码中的类 Classmate 没有 __next__ 方法就不能取值了？这里答案是否定的，因为类 Classmate 中还有 __iter__ 方法, 调用该方法若返回的对象中有 __next__ 方法，仍旧可以取该方法的返回值；

class Classmate(object):    def __init__(self):    self.name = list()    def add(self, name):    self.name.append(name)      def __iter__(self):    # pass    return ClassIterator()    class ClassIterator(object):
  def __iter__(self):    pass
  def __next__(self):    return 111
if __name__ == '__main__':  c = Classmate()  c.add("张三")  c.add("李四")  c.add("王五")  for i in c:    print(i)

# 测试结果如下：

控制台会不断打印类 ClassIterator 中的 __next__ 方法的输出 111，这个结果肯定不是我们希望的，我们希望打印我们添加的名称；

略

于是我们继续改造代码如下：

class Classmate(object):    def __init__(self):    self.name = list()    def add(self, name):    self.name.append(name)      def __iter__(self):    # pass    return ClassIterator(self)    class ClassIterator(object):    def __init__(self, obj):    self.obj = obj    self.num = 0
  def __iter__(self):    pass
  def __next__(self):    res = self.obj.name[self.num]    self.num += 1    return res
if __name__ == '__main__':  c = Classmate()  c.add("张三")  c.add("李四")  c.add("王五")  for i in c:    print(i)

# 测试结果如下：

Traceback (most recent call last):张三  File "/Users/wawa/Desktop/code/03协程/迭代器.py", line 46, in <module>李四    for i in c:王五  File "/Users/wawa/Desktop/code/03协程/迭代器.py", line 32, in __next__    res = self.obj.name[self.num]IndexError: list index out of range

继续优化：

class Classmate(object):    def __init__(self):    self.name = list()    def add(self, name):    self.name.append(name)      def __iter__(self):    # pass    return ClassIterator(self)    class ClassIterator(object):    def __init__(self, obj):    self.obj = obj    self.num = 0
  def __iter__(self):    pass
  def __next__(self):    if self.num < len(self.obj.name):      res = self.obj.name[self.num]      self.num += 1      return res    else:      raise StopIteration

if __name__ == '__main__':  c = Classmate()  c.add("张三")  c.add("李四")  c.add("王五")  for i in c:    print(i)

# 测试结果如下：

张三李四王五

到这里了好像都实现了，那么问题又来了，可以把上面的两个类用一个类实现吗？

真的是一个好问题~其实这里也是手写迭代器实现 for 循环的逻辑，继续优化代码如下：

class Classmate(object):    def __init__(self):    self.name = list()    self.num = 0    def add(self, name):    self.name.append(name)      def __iter__(self):    # pass    # return ClassIterator(self)    return self    def __next__(self):    if self.num < len(self.name):      res = self.name[self.num]      self.num += 1      return res    else:      raise StopIteration      if __name__ == '__main__':  c = Classmate()  c.add("张三")  c.add("李四")  c.add("王五")  for i in c:    print(i)