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Python淺析迭代器Iterator的使用

更新時(shí)間：2022年07月22日 11:12:55 作者：Flyme awei

這篇文章主要介紹了Python?迭代器Iterator詳情，迭代器可以幫助我們解決面對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)場(chǎng)景時(shí)，快速簡(jiǎn)便的獲取數(shù)據(jù)，下文關(guān)于其詳細(xì)介紹，需要的小伙伴可以參考一下

前言

當(dāng)我們需要對(duì)列表（list）、元組（tuple）、字典（dictionary）和集合（set）的元素進(jìn)行遍歷時(shí)，其實(shí)Python內(nèi)部都是啟動(dòng)迭代器來(lái)完成操作的。

迭代器（Iterator）并非Python獨(dú)有的，在C++和Java中也出現(xiàn)了此概念。迭代器可以幫助我們解決面對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)場(chǎng)景時(shí)，快速簡(jiǎn)便的獲取數(shù)據(jù)。

迭代器是什么

迭代器是訪問(wèn)集合的一種方式。

迭代器是一個(gè)可以記住遍歷位置的對(duì)象。

迭代器從集合的第一個(gè)元素開始訪問(wèn)，直到所有的元素被訪問(wèn)完才結(jié)束。

迭代器只能往往前，不能后退。

我們已經(jīng)知道，可以直接作用于for循環(huán)的數(shù)據(jù)類型有以下幾種：

一類是集合數(shù)據(jù)類型：如：list，tuple，dict，set，str等；

一類是generator，包括生成器和yield的generator function。

這些可以直接作用于for循環(huán)的對(duì)象統(tǒng)稱為可迭代對(duì)象：Iterable.

那么怎么判斷一組數(shù)據(jù)是不是Iterable對(duì)象呢？

可以使用instance（）判斷一個(gè)對(duì)象是否是Iterable對(duì)象。

from collections.abc import Iterable 
print(isinstance([1], Iterable))  # True
print(isinstance({0, 1}, Iterable))  # True
print(isinstance((1, ''), Iterable))  # True
print(isinstance({1: 10}, Iterable))  # True
print(isinstance((i for i in range(10)), Iterable))  # True
print(isinstance(10, Iterable))  # False
'''

?成器不但可以作?于 for 循環(huán)，還可以被 next() 函數(shù)不斷調(diào)?并返回下?個(gè)值，直到最后拋出 StopIteration 錯(cuò) 誤表示?法繼續(xù)返回下?個(gè)值了。

可以被next()函數(shù)調(diào)?并不斷返回下?個(gè)值的對(duì)象稱為迭代器：Iterator。

可以使? isinstance() 判斷?個(gè)對(duì)象是否是Iterator 對(duì)象，這里就產(chǎn)生一個(gè)疑問(wèn)了，生成器都是 Iterator 對(duì)象， list 、 dict 、 str 是不是 Iterator ？為什么？。

list 、 dict 、 str 不是 Iterator ，因?yàn)镻ython的 Iterator 對(duì)象表示的是一個(gè)數(shù)據(jù)流，Iterator對(duì)象可以被 next() 函數(shù)調(diào)用并不斷返回下一個(gè)數(shù)據(jù)，直到?jīng)]有數(shù)據(jù)時(shí)拋出 StopIteration 錯(cuò)誤。

可以把這個(gè)數(shù)據(jù)流看做是一個(gè)有序序列，但我們卻不能提前知道序列的長(zhǎng)度，只能不斷通過(guò) next() 函數(shù)實(shí)現(xiàn)按需計(jì)算下一個(gè)數(shù)據(jù)，所以Iterator 的計(jì)算是惰性的，只有在需要返回下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)它才會(huì)計(jì)算。

Iterator 甚至可以表示一個(gè)無(wú)限大的數(shù)據(jù)流，例如全體自然數(shù)。而使用list是永遠(yuǎn)不可能存儲(chǔ)全體自然數(shù)的那我們還可以通過(guò) isinstance() 來(lái)判斷是否是 Iterator 對(duì)象

注意 Iterator 對(duì)象和 Iterable 對(duì)象，一個(gè)是迭代器，一個(gè)是可迭代對(duì)象

from collections.abc import Iterator
print(isinstance((i for i in range(10) if i % 2 == 0), Iterator))  # True
print(isinstance([], Iterator))  # False
print(isinstance({}, Iterator))  # False
print(isinstance('abc', Iterator))  # False

但是可以將 list 、 dict 、 str 等 Iterable 變成 Iterator，這里我們可以使用 iter() 函數(shù)

代碼：

print(isinstance(iter([]), Iterator))  # True
print(isinstance(iter({}), Iterator))  # True
print(isinstance(iter('abc'), Iterator))  # True

所有可以作用于for循環(huán)的對(duì)象都是Iterable類型；

可以作用于next（）函數(shù)的對(duì)象都是Ttreator類型，他們表示一個(gè)惰性計(jì)算序列；

集合數(shù)據(jù)類型list，dict，str等是Iterable但不是Iterator，不過(guò)可以通過(guò)iter（）函數(shù)獲得一個(gè)Iterator對(duì)象。

自定義迭代器

class Myiter:
    def __init__(self,times):
        self.times = times
    def __iter__(self):
        self.n = 0
        return self
    def __next__(self):
        if self.n <= self.times:
           result = 3 ** self.n
            self.n += 1
            return result
        else:
            raise StopIteration
data = Myiter(4)
it = iter(data)
# 第1次
print(next(it))
# 第2次
print(next(it))
# 第3次
print(next(it))
# 第4次
print(next(it))
# 第5次
print(next(it))
# 第6次，超出范圍觸發(fā)StopIteration
print(next(it))
...
1
3
9
27
81
Traceback (most recent call last):
  File "E:\workspace\uiat\cookbooks\tester.py", line 67, in <module>
    print(next(it))
  File "E:\workspace\uiat\cookbooks\tester.py", line 51, in __next__
    raise StopIteration
StopIteration
...