迭代器

一、迭代器三问

1、什么是迭代器

迭代器指的是用于循环取值的工具，迭代是一个重复的过程，并且每次重复都是基于上一次的结果二继续的，单纯的重复并不是迭代。

2、为什么要有迭代器

为了满足非序列类型的即没有索引的数据类型（字典、集合、打开的文件）迭代取值的需求，python必须提供一种能够不依赖于索引的取值方式，这就是迭代器

3、如何用迭代器

3.1 可迭代对象：内置有__iter__方法的都称之为可迭代对象

str1=''
str1.__iter__()

l=[]
l.__iter__()

t=(1,)
t.__iter__()

dic={}
dic.__iter__()

set1=set()
set1.__iter__()

with open('a.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.__iter__()
 #以上的字符串、列表、元组、字典、集合以及打开的文件都内置有iter方法所以都是可迭代对象   

3.2 迭代器对象：可迭代对象调用__iter__方法转换成的对象称为可迭代对象

d={'a':1,'b':2,'c':3}
d_iterator=d.__iter__()

迭代器对象内置有__next方法用于取值，每次在上一次取到值的基础上取到下一个值，取一个少一个，取完后，再取取不到就会报错。

print(d_iterator.__next__())
print(d_iterator.__next__())
print(d_iterator.__next__())
print(d_iterator.__next__()) # 抛出异常StopIteration

用一个while来重复next的取值操作，用异常处理捕捉到StopIteration，然后终止循环，这样就获得了一个完整的迭代器

d={'a':1,'b':2,'c':3}
d_iterator=d.__iter__()
while True:
    try:
        print(d_iterator.__next__())
    except StopIteration:
        break

for循环的实现原理跟上面一样，只不过是吧每次取到的值赋值给了一个变量

4、可迭代对象与迭代器详解

4.1 可迭代对象（"可以转换成迭代器的对象"）：内置有__iter__方法对象

​ 可迭代对象.iter(): 得到迭代器对象

4.2 迭代器对象：内置有__next__方法并且内置有__iter__方法的对象

​ 迭代器对象.next（）：得到迭代器的下一个值
​ 迭代器对象.iter（）：得到迭代器的本身，说白了调了跟没调一个样子为了是让for循环对两者的循环取值能够统一。

dic={'a':1,'b':2,'c':3}

dic_iterator=dic.__iter__()
print(dic_iterator is dic_iterator.__iter__().__iter__().__iter__())  #True

可迭代对象有字符串、列表、元组、字典、集合、文件对象，而只有可迭代中的文件对象属于迭代器对象

with open('a.txt',mode='w') as f:
    f.__iter__() #文件对象内置有iter方法
    f.__next__() #文件对象内置有next方法

5、for循环(迭代器循环)的工作原理

d={'a':1,'b':2,'c':3}
# 1、d.__iter__()得到一个迭代器对象
# 2、迭代器对象.__next__()拿到一个返回值，然后将该返回值赋值给k
# 3、循环往复步骤2，直到抛出StopIteration异常for循环会捕捉异常然后结束循环
for k in d:
    print(k)

6、迭代器优缺点

copy

6.1 优点：

I、为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。
II、惰性计算：迭代器对象表示的是一个数据流，可以只在需要时才去调用next来计算出一个值，
就迭代器本身来说，同一时刻在内存中只有一个值，因而可以存放无限大的数据流，而对于其他容器类型，
如列表，需要把所有的元素都存放于内存中，受内存大小的限制，可以存放的值的个数是有限的。

6.2 缺点：
I、除非取尽，否则无法获取迭代器的长度
II、只能取下一个值，不能回到开始，更像是‘一次性的’，
迭代器产生后的唯一目标就是重复执行next方法直到值取尽，
否则就会停留在某个位置，等待下一次调用next；若是要再次迭代同个对象，
你只能重新调用iter方法去创建一个新的迭代器对象，如果有两个或者多个循环使用同一个迭代器，必然只会有一个循环能取到值。