Python迭代器（Iterator）详解及使用指南

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一、迭代器

迭代是访问集合元素的一种方式

迭代器是一个可以记住遍历位置的对象。迭代器对象从第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问结束。迭代器只能往前不会后退。

二、可迭代对象

能用for循环遍历的对象

三、iter()、next()函数 for循环大体过程

iter()获取一个可迭代对象的迭代器

nums = [1, 2, 3, 4]	# 是可迭代对象
print(type(nums))	# <class 'list'>
nums_iter = iter(nums)	# 是迭代器
print(type(nums_iter))	# <class 'list_iterator'>

next()获取迭代器的数据

nums = [1, 2, 3, 4]	# 可迭代对象
nums_iter = iter(nums)	# 迭代器
num = next(nums_iter)
print(num)
num = next(nums_iter)
print(num)

for循环的过程可以通过上面的iter()和next()函数来实现，即：
1、先调用iter()，将nums当作实参，得到nums这个可迭代对象的迭代器
2、调用next()，将上一步得到的迭代器 进行取值
3、将上一步取出来的值 赋值给num这个变量
4、执行for循环体中的代码，print(num)
5、重复执行2/3/4步，当nums中所有数据都获取完毕后，会在下一次调用next的时候产生Stopiteration异常。只不过 for循环中自带了异常处理，当它遇到Stopiteration异常的时候，会自动结束for循环

四、自定义"迭代器"

iter 方法

迭代器是用来帮助我们记录每次迭代访问到的位置，当我们对迭代器使用 next()函数的时候，迭代器会向我们返回它所记录位置的下一个位置的数据。

实际上，在使用 next()函数的时候，调用的就是迭代器对象的 next 方法（Python2中是对象的next()方法）。

所以想要构造一个迭代器，就要实现它的 __next__方法。

但这还不够，python要求迭代器本身也是可迭代的，所以我们还要为迭代器实现 __iter__方法，而 __iter__方法要返回一个迭代器，迭代器自身正是一个迭代器，所以迭代器的 __iter__方法返回自身即可。

from collections.abc import Iterable

class MyList(object):
	def __init__(self):
		self.container = []
	
	def __iter__(self):	# 只要有此方法最下面的结果就是True
		pass

	def add(self, item):
		self.container.append(item)

myList = MyList()
mylist.add(11)
mylist.add(22)
mylist.add(33)

print(isinstance(mylist, Iterable))	# 如果结果是True 则表示mylist一定是可迭代对象，否则是不可迭代对象

总结：如果定义类时，有__iter__方法，那么这个类创建出来的对象一定是可迭代对象

__next__方法

from collections.abc import Iterable
from collections.abc import Iterator

class MyList(object):
	"""自定义的一个可迭代对象"""
	def __init__(self):
		self.items = []

	def add(self, val):
		self.items.append(val)

	def __iter__(self):
		# 这个方法有两个功能
		# 1.标记用当前类创建出来的对象一定是 可迭代对象
		# 2.当调用iter()函数的时候 这个方法会被自动调用 它返回自己指定的哪个迭代器
		return MyIterator()

class MyIterator(object):
	"""自定义的供上面可迭代对象使用的一个迭代器"""
	def __init__(self):
		pass

	def __next__(self):
		# 这个方法有两个功能
		# 1.标记当前类创建出来的对象（当然还必须有__iter__方法）一定是迭代器
		# 2.当调用next()函数的时候 这个方法会被自动调用 它返回一个数据
		pass

	def __iter__(self):
		pass

mylist = MyList()	# 可迭代对象
mylist_iter = iter(mylist)	# 当对mylist调用iter()函数的时候，会自动调用MyList类中的__iter__方法，返回的就是mylist这个可迭代对象的迭代器

print("mylist是否是可迭代对象", isinstance(mylist, Iterable))	# True
print("mylist是否是迭代器", isinstance(mylist, Iterator))	# False

print("mylist_iter是否是可迭代对象", isinstance(mylist_iter, Iterable))	# True
print("mylist_iter是否是迭代器", isinstance(mylist_iter, Iterator))	# True

# next(mylist_iter)

五、案例升级

from collections.abc import Iterable
from collections.abc import Iterator

class MyList(object):
	"""自定义的一个可迭代对象"""
	def __init__(self):
		self.items = []
		self.current = 0
	
	def add(self, val):
		self.items.append(val)

	def __iter__(self):
		return self

	def __next__(self):
		if self.current < len(self.items):
			item = self.items[self.current]
			self.current += 1
			return item
		else:
			raise StopIteration	# 抛出异常（不返回None是因为，for循环是一个已实现的功能，它自带iter、next函数，并且带有异常判断，通过这个异常判断来决定是否还需要继续获取迭代器的数据，如果用None来表示数据已获取完毕，但是for循环的代码依然用的异常来判断而不是None，所以for循环会产生死循环）


if __name__ == '__main__':
	mylist = MyList()
	mylist.add(1)
	mylist.add(2)
	mylist.add(3)
	mylist.add(4)
	mylist.add(5)
	
	# mylist_iter = iter(mylist)
	# print(next(mylist_iter))

	# for num in mylist:
	#	print(num)
	nums = list(mylist)	# list在创建一个新的列表的时候，只要是 可迭代对象 就可以放到list中当作实参
	print(nums)

六、for…in… 循环的本质

1.先调用 iter()函数，它会自动调用可迭代对象中的 __iter__方法，此方法返回这个可迭代对象的 迭代器对象
2.对获取到的迭代器不断调用 next()函数，它会自动调用迭代器中的 __next__方法来获取下一个值
3.当遇到 StopIteration异常后循环结束

七、并不是只有for循环能接受可迭代对象

除了for循环外，list、tuple等也能接收

八、总结

1.凡是可作用于 for循环的对象都是 Iterable 类型；
2.但是可作用于 next()函数的对象都是 Iterator 类型；
3.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