Python——迭代器

一、迭代器介绍

• 迭代器指的是迭代取值的工具，迭代是一个从重复的过程，每次重复都是基于上一次的结果而继续的，单纯的重复并不是迭代

  # 单纯的循环不是迭代
  while True:
      name = input()
  
  # 重复且迭代（迭代取值）
  l=['umi','rem','ram']
  i=0
  while i < len(l):
      print(l[i])
      i+=1
      
  # 迭代器设计用来取值的工具，而涉及到把多个值循环取出来的类型
  # 有：列表、字符串、元组、字典、集合、文件
  
  # 上述迭代取值的方式只适用于有索引的数据类型（有序类型）：列表、字符串、元组
  # 为了解决索引迭代取值的局限性，python必须提供一种不依赖于索引的取值方式，这就是迭代器
  
  

1.1 可迭代对象

• 但凡内置有 __iter__ 方法的都称之为可迭代对象

  s1=''
  # s1.__iter__()
  l=[]
  # l.__iter__()
  t=(1,)
  # t.__iter__()
  d={'a':1}
  # d.__iter__()
  set1={1,2,3}
  # set1.__iter__()
  with open('a.txt',mode='r') as f:
      # f.__iter__()
      pass
  # 调用可迭代对象下的__iter__方法会将其转换成迭代器对象
  d={'a':1,'b':2,'c':3}
  d_iterator = d.__iter__()
  # print(d_iterator)
  '''
  print(d_iterator.__next__())
  print(d_iterator.__next__())
  print(d_iterator.__next__())
  print(d_iterator.__next__()) # 抛出异常StopIteration表示取值去干净了
  '''
  while True:
      try:
          print(d_iterator.__next__())
      except StopIteration:
          break
  print('=======》》》') # 在一个迭代器取值取完的情况下，在对其取值取不到
  d_iterator = d.__iter__()
  while True:
      while True:
      try:
          print(d_iterator.__next__())
      except StopIteration:
          break
          
  # 对有索引类型进行迭代取值
  l=[1,2,3,4,5]
  l_iterator=l.__iter__()
  
  while True:
      try:
          print(l_iterator.__next__())
      except StopIteration:
          break
  

1.2迭代器对象

• 调用可迭代对象下的 __iter__ 方法会将其转换成迭代器对象
• 通过 __next__ 方法来获取迭代器对象的值
• 当迭代器对象中的值结束，抛出 StopIteration 的异常，代表无值可取，迭代结束

1.3 可迭代对象与迭代器对象详解

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

  # 可迭代对象.__iter__():得到迭代器对象
  

• 1.3.2 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__(): 得到迭代器本身，简单来说就是调了没调一个样
  dic={'a':1,'b':2,'c':3}
  
  dic_iterator=dic.__iter__()
  print(dic_iterator is dic_iterator.__iter__().__iter__().__iter__())
  
  # 可迭代对象：字符串、列表、元组、字典、集合
  # 迭代器对象：文件
  '123'.__iter__()
  
  [1,2,3].__iter__()
  
  (1,2,3).__iter__()
  
  {'a':1}.__iter__()
  
  {1,2,3}.__iter__()
  
  with open('a.txt',mode='w') as f:
      f.__iter__()
      f.__next__()
  

二、for循环原理

• for循环可以称之为叫迭代器循环

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)
    
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    for line in f: # f.__iter__()
        print(line)


list('hello') #原理同for循环

三、迭代器的优缺点

3.1 优点

• 3.1.1 为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。

• 3.1.2 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。

3.2 缺点

• 3.2.1 除非取尽，否则无法获取迭代器的长度
• 3.2.2 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。