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一文帶你探尋Python中的迭代器

更新時間：2023年04月11日 09:25:13 作者：真的不能告訴你我的名字

你知道for...in是底層原理是什么樣的么？這篇文章就來和大家詳細(xì)講一講Python中迭代器的的相關(guān)知識，文中的示例代碼講解詳細(xì)，感興趣的可以了解一下

什么是迭代器

什么是python迭代器呢？舉一個最簡單的例子：

list1 = ["pdudo","juejin","hello"]
tuple1 = ("pdudo","juejin","hello")
dict1 = {"name":"pdudo"}

for i in list1:
    print(i)
for i in tuple1:
    print(i)
for i in dict1:
    print(i)

這就是python迭代器，好了，講完了，手工。

是的，使用for...in的方式，底層都是使用的是迭代器，你是不是之前寫的時候，從來沒有好奇過，為什么遍歷不同的數(shù)據(jù)類型，都可以使用for...in通用呢？

弟弟我也是一樣的，沒有想過，為什么可以這樣寫。迭代器語法我們已經(jīng)講了，接下來，我們來剝開迭代器的面紗吧。

為什么需要迭代器

只要符合python迭代器條件的，都可以使用for...in來遍歷元素，即: 使用相同的代碼，遍歷不同的數(shù)據(jù)容器。 我認(rèn)為這是根本原因。

如果上述描述還不清晰的話，我們可以使用c和python來遍歷一下數(shù)組和字符串，就能清晰的了解了。

如上代碼，是c語言遍歷數(shù)組"pdudo","hello","juejin"和字符串pdudohellojuejin，我們需要自己寫遍歷條件的臨界值。

而如何使用python來寫呢？來看下呢。

list1 = ["pdudo","hello","juejin"]
char1 = "pdudohellojuejin"

for v in list1:
    print(v)

for c in char1:
    print(c)

只需要定義數(shù)組和字符串，而后使用for...in便結(jié)束了。

我想，如上例子，就足以證明為什么要使用迭代器的原因了，因?yàn)檎娴暮芩?/p>

迭代器是如何工作的

在經(jīng)歷了前2個段落的鋪墊，我猜你肯定很想知道迭代器是如何工作的吧？現(xiàn)在它來了。

在使用for...in語句時，它會調(diào)用inter()對象，該函數(shù)會返回一個迭代器對象。該對象又定義了__next__()方法，該方法一次返回一個容器元素，當(dāng)沒有更多元素可以返回的時候，會拋一個StopIteration異常來表明for終止循環(huán)。

是不是還是不懂？沒關(guān)系，我們再寫一個案例來說明一下。

list1 = ["pdudo","hello","juejin"]

it = iter(list1)
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))

如上代碼，定義了一個列表，其值為: "pdudo","hello","juejin"，而后調(diào)用iter方法，它將返回一個迭代器，而后調(diào)用next方法來返回下一個元素，但是我們定義的列表長度為3，而調(diào)用了4次next方法，可見，最后一次會拋異常。

我們執(zhí)行后，效果如下:

可見，和我們上述猜想的一致，在for...in語句中，也是調(diào)用inter()容器對象，使用__next__返回后續(xù)可迭代的對象，如此類推，直至遇到異常StopIteration，循環(huán)結(jié)束。

好了，知道迭代器是如何工作了吧？那么，我們再拋出一個問題，看你能否接住呢？如何判斷一個數(shù)據(jù)類型是能夠被迭代的呢？

如何創(chuàng)建一個迭代器

我們已經(jīng)學(xué)會了如何使用迭代器，以及知曉了迭代器是如何工作的，本段落將介紹如何創(chuàng)建一個迭代器，在看這個之前，我們思考一個問題，如下代碼是否會報(bào)錯呢？

a = 9527
for i in a:
    print(i)

我們使用for...in來遍歷一個int類型的數(shù)據(jù)。

如上代碼，當(dāng)然會報(bào)錯，借此引出我們的知識點(diǎn)：什么樣的數(shù)據(jù)類型才能被迭代呢？

是這樣的，能否被迭代，取決于該方法是否有__iter__方法。

可以看下如下例子，我們自定義了一個迭代器，用于倒敘輸出數(shù)據(jù)。

#!/bin/env python

class flashBack:
    def __init__(self,list1):
        self.data = list1
        self.index = len(list1)-1

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.index < 0:
            raise StopIteration

        val = self.data[self.index]
        self.index = self.index - 1
        return val

def main():
    list1 = [1,2,3,4,5]
    tuble1 = ("pdudo","juejin","hello")

    for i in flashBack(list1):
        print(i)

    for i in flashBack(tuble1):
        print(i)

if __name__ == '__main__':
    main()

執(zhí)行后，結(jié)果為:

可見，創(chuàng)建一個迭代器，至少需要 __iter__方法和有__next__方法。

好了，有了這個基礎(chǔ)案例，我們來寫一個鏈表？

#!/bin/env python

class Node:
    def __init__(self,val):
        self.val = val
        self.nextNode = None

class Lists:
    def __init__(self,currentNodes):
        self.currentNode = currentNodes

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.currentNode is None:
            raise StopIteration

        v = self.currentNode.val
        self.currentNode = self.currentNode.nextNode
        return v



def main() :
    node1 = Node(1)
    node2 = Node(2)
    node3 = Node(3)
    node1.nextNode = node2
    node2.nextNode = node3

    for i in Lists(node1):
        print(i)

if __name__ == '__main__':
    main()

如上代碼，我們先創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)Node，它有2個值，val是記錄的值，而nextNode是記錄下一個Node的指針，而后定義了類Lists，調(diào)用時候，需要傳入一個Node，它會將currentNodes來記錄當(dāng)前的Node 重點(diǎn)看__next__，當(dāng)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為空的時候，則返回StopIteration告知for迭代器結(jié)束了，否則的話，取出當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的val并且返回，且將其下滑到下一個節(jié)點(diǎn)。

如上代碼，運(yùn)行后，結(jié)果如下:

總結(jié)

本篇文章，我們首先介紹了什么迭代器，什么是迭代器呢？最簡單的for...in就是迭代器，接著便介紹了為什么需要迭代器，我們通過c輸出數(shù)組和字符串來和python的for...in語法做比較，迭代器寫法更為簡單，迭代器的核心是使用相同的代碼，遍歷不同的數(shù)據(jù)容器。 接著便介紹了迭代器是如何工作的，其對象方法必須要有__iter__和__next__方法，才能被for...in所調(diào)用，最后我們實(shí)現(xiàn)了一個類，實(shí)現(xiàn)了上述的2個方法，從而實(shí)現(xiàn)了迭代器。

以上就是一文帶你探尋Python中的迭代器的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python迭代器的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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