Python的程序结构[6] - 迭代器/Iterator - 迭代器浅析

迭代器 / Iteratior

可迭代对象与迭代器协议
迭代器
迭代器(模拟)的建立

1 可迭代对象与迭代器协议

对于迭代器首先需要了解两个定义，迭代器协议 (Iterator Protocol) 与可迭代对象 (Iterable) ，

迭代器协议 Iterator Protocol:

迭代器协议是指对象能够提供 next() 方法 (__next__()) ，返回迭代中的下一项，或者引起一个 StopIteration 异常，以终止迭代。

可迭代对象 Iterable:

可迭代对象则是指，实现了迭代器协议的对象，例如 list、tuple、dict 等，这些都属于可迭代对象 (Iterable)，但是却不是迭代器对象 (Iterator)。但可以使用内建函数 iter()，利用可迭代对象生成一个迭代器对象。

2 迭代器

对于迭代器来说，需要的是一个 __next__() 特殊函数，也就是迭代器与可迭代对象的一个重要差别。通过示例可以看到，可迭代对象是不具有 __next__() 方法的，而迭代器则有。

1 lis = [1, 2]  
2 print(hasattr(lis, '__iter__')) # True  
3 print(hasattr(lis, '__next__')) # False  
4 lix = iter(lis)  
5 print(hasattr(lix, '__iter__')) # True  
6 print(hasattr(lix, '__next__')) # True

Note:

1. 内置函数 iter() 会调用对象的 __iter__() 方法，因此，可迭代对象具有 __iter__() 方法;

2. 内置函数 next() 会调用对象的 __next__() 方法，因此迭代器则需要具有 __next__() 方法;

3. 当 for 循环处理可迭代对象时，其本质是先调用了可迭代对象的 __iter__() 方法，使其变成迭代器后，再进行 next() 循环迭代。

利用 help 函数分别查看两个对象，

1 from collections import Iterator, Iterable  
2 help(Iterator)  
3 help(Iterable)

通过对迭代器的查看结果可以发现，Iterator 是以 Iterable 作为基类的，且多了一个 __next__() 方法。

class Iterable(builtins.object)
 |  Methods defined here:
 |  
 |  __iter__(self)
 |  
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |  Class methods defined here:
 |  
 |  __subclasshook__(C) from abc.ABCMeta
 |      Abstract classes can override this to customize issubclass().
 |      
 |      This is invoked early on by abc.ABCMeta.__subclasscheck__().
 |      It should return True, False or NotImplemented.  If it returns
 |      NotImplemented, the normal algorithm is used.  Otherwise, it
 |      overrides the normal algorithm (and the outcome is cached).
 |  
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |  Data and other attributes defined here:
 |  
 |  __abstractmethods__ = frozenset({'__iter__'})

Help on class Iterator in module collections.abc:

class Iterator(Iterable)
 |  Method resolution order:
 |      Iterator
 |      Iterable
 |      builtins.object
 |  
 |  Methods defined here:
 |  
 |  __iter__(self)
 |  
 |  __next__(self)
 |      Return the next item from the iterator. When exhausted, raise StopIteration
 |  
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |  Class methods defined here:
 |  
 |  __subclasshook__(C) from abc.ABCMeta
 |      Abstract classes can override this to customize issubclass().
 |      
 |      This is invoked early on by abc.ABCMeta.__subclasscheck__().
 |      It should return True, False or NotImplemented.  If it returns
 |      NotImplemented, the normal algorithm is used.  Otherwise, it
 |      overrides the normal algorithm (and the outcome is cached).
 |  
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |  Data and other attributes defined here:
 |  
 |  __abstractmethods__ = frozenset({'__next__'})

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