15-Python-迭代器
1、迭代器的基本概念
我们已经知道,可以直接作用于for
循环的数据类型有以下几种:
- 一类是集合数据类型,如
list
、tuple
、dict
、set
、str
等; - 一类是
generator
,包括生成器和带yield
的generator function。
这些可以直接作用于for
循环的对象统称为可迭代对象:Iterable
。
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterable
对象:
1 >>> from collections import Iterable 2 >>> isinstance([], Iterable) 3 True 4 >>> isinstance((), Iterable) 5 True 6 >>> isinstance({}, Iterable) 7 True 8 >>> isinstance("abc", Iterable) 9 True 10 >>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable) 11 True 12 >>> isinstance(100,Iterable) 13 False
而生成器不但可以作用于for
循环,还可以被next()
函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出StopIteration
错误表示无法继续返回下一个值了。
*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:Iterator。
生成器一定是迭代器,而迭代器不一定是生成器。
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterator
对象:
1 >>> from collections import Iterator 2 >>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator) 3 True 4 >>> isinstance([], Iterator) 5 False 6 >>> isinstance({}, Iterator) 7 False 8 >>> isinstance("abc", Iterator) 9 False
生成器都是Iterator
对象,但list
、dict
、str
虽然是Iterable
,却不是Iterator
。
把list
、dict
、str
等Iterable
变成Iterator
可以使用iter()
函数:
1 >>> isinstance(iter([]), Iterator) 2 True 3 >>> isinstance(iter('abc'), Iterator) 4 True
你可能会问,为什么list
、dict
、str
等数据类型不是Iterator
?
这是因为Python的Iterator
对象表示的是一个数据流,Iterator对象可以被next()
函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据时抛出StopIteration
错误。可以把这个数据流看做是一个有序序列,但我们却不能提前知道序列的长度,只能不断通过next()
函数实现按需计算下一个数据,所以Iterator
的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时它才会计算。
Iterator
甚至可以表示一个无限大的数据流,例如全体自然数。而使用list是永远不可能存储全体自然数的。
2、迭代器小结
凡是可作用于for
循环的对象都是Iterable
类型;
凡是可作用于next()
函数的对象都是Iterator
类型,它们表示一个惰性计算的序列;
集合数据类型如list
、dict
、str
等是Iterable
但不是Iterator
,不过可以通过iter()
函数获得一个Iterator
对象。
Python的for
循环本质上就是通过不断调用next()
函数实现的,如下:
1 >>> it = iter([1, 2, 3, 4, 5]) 2 >>> while True: 3 try: 4 x = next(it) 5 print(x) 6 except StopIteration: 7 break 8 #如下为输出结果 9 1 10 2 11 3 12 4 13 5