Python迭代器及其用法

我就是我 2023-10-07 23:32 47阅读 0赞

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从字面来理解，迭代器指的就是支持迭代的容器，更确切的说，是支持迭代的容器类对象，这里的容器可以是列表、元组等这些 Python 提供的基础容器，也可以是自定义的容器类对象，只要该容器支持迭代即可。

如果要自定义实现一个迭代器，则类中必须实现如下 2 个方法：

1.  \_\_next\_\_(self)：返回容器的下一个元素。

1.  \_\_iter\_\_(self)：该方法返回一个迭代器（iterator）。

例如，下面程序自定义了一个简易的列表容器迭代器，支持迭代：

class listDemo:
    def__init__(self):
            self.__date=[]
            self.__step =0
    def__next__(self):
    if self.__step <=0:
    raise StopIteration
            self.__step -=1
    #返回下一个元素
    return self.__date[self.__step]
    def__iter__(self):
    #实例对象本身就是迭代器对象，因此直接返回 self 即可
    return self
    #添加元素
    def__setitem__(self,key,value):
            self.__date.insert(key,value)
            self.__step +=1
    mylist =listDemo()
    mylist[0]=1
    mylist[1]=2
    for i in mylist:
    print(i)

程序执行结果为：

> 2  
> 1

除此之外，Python 内置的 iter() 函数也会返回一个迭代器，该函数的语法格式如下：

> iter(obj\[, sentinel\])

其中，obj 必须是一个可迭代的容器对象，而 sentinel 作为可选参数，如果使用此参数，要求 obj 必须是一个可调用对象，具体功能后面会讲。

> 可调用对象，指的是该类的实例对象可以像函数那样，直接以“对象名()”的形式被使用。通过在类中添加 \_\_call\_\_() 方法，就可以将该类的实例对象编程可调用对象。

我们常用的是仅有 1 个参数的 iter() 函数，通过传入一个可迭代的容器对象，我们可以获得一个迭代器，通过调用该迭代器中的 \_\_next\_\_() 方法即可实现迭代。例如；

# 将列表转换为迭代器
    myIter =iter([1,2,3])
    # 依次获取迭代器的下一个元素
    print(myIter.__next__())
    print(myIter.__next__())
    print(myIter.__next__())
    print(myIter.__next__())

运行结果为：

> 1  
> 2  
> 3  
> Traceback (most recent call last):  
>  File "C:\\Users\\mengma\\Desktop\\demo.py", line 7, in <module>  
>  print(myIter.\_\_next\_\_())  
> StopIteration

> 另外，也可以使用 next() 内置函数来迭代，即 next(myIter)，和 \_\_next\_\_() 方法是完全一样的。

从程序的执行结果可以看出，当迭代完存储的所有元素之后，如果继续迭代，则 \_\_next\_\_() 方法会抛出 StopIteration 异常。

这里介绍 iter() 函数第 2 个参数的作用，如果使用该参数，则要求第一个 obj 参数必须传入可调用对象（可以不支持迭代），这样当使用返回的迭代器调用 \_\_next\_\_() 方法时，它会通过执行 obj() 调用 \_\_call\_\_() 方法，如果该方法的返回值和第 2 个参数值相同，则输出 StopInteration 异常；反之，则输出 \_\_call\_\_() 方法的返回值。

例如，修改 listDemo 类如下所示：

class listDemo:
    def__init__(self):
            self.__date=[]
            self.__step =0
    
    def__setitem__(self,key,value):
            self.__date.insert(key,value)
            self.__step +=1
    #是该类实例对象成为可调用对象
    def__call__(self):
            self.__step-=1
    return self.__date[self.__step]
    
    mylist =listDemo()
    mylist[0]=1
    mylist[1]=2
    #将 mylist 变为迭代器
    a =iter(mylist,1)
    print(a.__next__())
    print(a.__next__())

程序执行结果为：

> 2  
> Traceback (most recent call last):  
>  File "D:\\python3.6\\1.py", line 20, in <module>  
>  print(a.\_\_next\_\_())  
> StopIteration

输出结果中，之所以最终抛出 StopIteration 异常，是因为这里原本要输出的元素 1 和 iter() 函数的第 2 个参数相同。

> 迭代器本身是一个底层的特性和概念，在程序中并不常用，但它为生成器这一更有趣的特性提供了基础。

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