Python 迭代器

可迭代对象

首先我们来看两段代码：

lst = ["aaa", "bbb", "ccc"]
for i in lst:
    print(i)
"""
结果：
aaa
bbb
ccc
"""


for i in 123:
    print(i)
# 报错 TypeError: 'int' object is not iterable  int对象不是可迭代对象

可见，并不是所有的数据类型都可以去使用for循环进行遍历，这是因为并不是所有的数据类型都是可迭代的对象。

在我们已知的基本数据类型中，str， list，tuple，set，dict，range，文件操作的句柄f均为可迭代对象，所有的以上数据类型中都有一个函数__iter()__，所有包含了__iter__()函数的数据类型都是可迭代的数据类型 （Iterable）。

我们可以通过 dir() 函数来查看一个对象或数据类型中包含了哪些东西。 在打印结果中，如果能找到__iter__，那么这个类的对象就是一个可迭代对象。

lst = ["aaa", "bbb", "ccc"]
print(dir(lst))

"""
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
"""

lst = ["aaa", "bbb", "ccc"]
tup = (1, 2, 3)
dic = {"a":"aaa"}
se = {1,2,3}

print("__iter__" in dir(lst))  # True
print("__iter__" in dir(tup))  # True
print("__iter__" in dir(dic))  # True
print("__iter__" in dir(se))  # True
print("__iter__" in dir(123))  # False

# 也可以打印类中声明的⽅方法和函数
print(dir(str))   # True
print(dir(list))  # True
print(dir(dict))  # True

迭代器

• 迭代器是一个可迭代的对象，但是可迭代的对象不一定就是迭代器
• 可迭代对象可以通过 __iter()__ 方法获取自身的迭代器
• 迭代器可以通过 __next()__ 方法取值

lst = ["aaa", "bbb", "ccc"]
it = lst.__iter__()  # it就是列表对象的迭代器
print(it.__next__())  # 取第一个值 aaa
print(it.__next__())  # 取第二个值 bbb
print(it.__next__())  # 取第三个值 ccc
print(it.__next__())  # 发生越界，停止迭代 StopIteration

迭代器使用next方法从上往下取值，只有获取到next方法才会返回值。如果取值过程出现中断，再次获取到next的时候，迭代器还是会接着上一次next的位置继续往下取值，不会从头重新开始。

lst = ["aaa", "bbb", "ccc"]
it = lst.__iter__()  # it就是列表对象的迭代器
print(it.__next__()) # aaa
print("hahaha")
print("hahaha")
print("hahaha")
print(it.__next__()) # bbb

迭代器判断

首先，迭代器本身就是一个可迭代的对象，因此迭代器也有 __iter()__方法。通过 迭代器. __iter()__ 获取到的迭代器的迭代器其实就是它自己。其次，迭代器可以通过__next()__取值，而可迭代对象不一定有该方法。

print("__iter__" in dir(list))  # True
print("__next__" in dir(list))  # False

lst = ["aaa", "bbb", "ccc"]
it = list.__iter__(lst)
print("__iter__" in dir(it))  # True
print("__next__" in dir(it))  # True

f = open("aaa", mode="r", encoding="utf-8")
print("__iter__" in dir(f))  # True
print("__next__" in dir(f))  # True

列表对象只有 __iter__而没有__next__，因此列表只是一个可迭代对象而不是迭代器；列表对象的迭代器既有 __iter__又有__next__；

文件操作句柄既有 __iter__又有__next__，因此文件操作句柄f是一个迭代器。

我们还可以通过其他方式来判断可迭代对象和迭代器

# isinstance 函数用于判断某一个对象是否是某一个类的实例对象
l = [1,2,3] 
l_iter = l.__iter__() 

from collections import Iterable 
from collections import Iterator 
print(isinstance(l,Iterable))    #True  是一个可迭代的对象
print(isinstance(l,Iterator))    #False 不是一个迭代器
print(isinstance(l_iter,Iterator))    #True 是一个可迭代的对象
print(isinstance(l_iter,Iterable))    #True 是一个迭代器

注：列表、字典、元组、字符串、range 都是可迭代对象，文件句柄是迭代器。

使用迭代器实现for循环

lst = ["aaa", "bbb", "ccc", "ddd"]
it = lst.__iter__()
while True:
    try:
        print(it.__next__())
    except StopIteration:
        break

迭代器的特点

• 节省内存。
• 惰性机制，必须接收到next才会返回值。
• 不能反复，只能向下执⾏。