Iterable 和 Iterator 之间有什么关系？答案

【问题标题】：What is the relation between Iterable and Iterator?Iterable 和 Iterator 之间有什么关系？
【发布时间】：2012-07-03 08:59:45
【问题描述】：

scala 中的Iterator 和Iterable 有什么区别？

我认为Iterable 表示我可以迭代的集合，而Iterator 是指向可迭代集合中某个项目的“指针”。

但是，Iterator 具有 forEach、map、foldLeft 等功能。它可以通过toIterable 转换为Iterable。例如，scala.io.Source.getLines 返回 Iterator，而不是 Iterable。

但我不能在Iterator 上做groupBy，我可以在Iterable 上做。

那么，Iterator 和 Iterable 这两者之间是什么关系？

【问题讨论】：

标签： scala iterator

【解决方案1】：

简而言之：Iterator 确实有状态，而 Iterable 没有。

请参阅两者的 API 文档。

Iterable:

可迭代集合的基本特征。

这是定义迭代器的所有 Scala 集合的基本特征方法来逐个遍历集合的元素。 [...] 这个 trait 通过步进实现了 Iterable 的 foreach 方法使用迭代器遍历所有元素。

Iterator:

迭代器是允许迭代一个序列的数据结构元素。他们有一个 hasNext 方法来检查是否有下一个元素可用，以及返回下一个元素的 next 方法并从迭代器中丢弃它。

迭代器是可变的：对它的大多数操作都会改变它的状态。尽管它通常用于遍历集合的元素，它也可以在没有任何集合支持的情况下使用（参见伴随对象上的构造函数）。

使用Iterator，您可以停止迭代并在以后继续进行。如果您尝试使用Iterable 执行此操作，它将再次从头部开始：

scala> val iterable: Iterable[Int] = 1 to 4
iterable: Iterable[Int] = Range(1, 2, 3, 4)

scala> iterable.take(2)
res8: Iterable[Int] = Range(1, 2)

scala> iterable.take(2)
res9: Iterable[Int] = Range(1, 2)

scala> val iterator = iterable.iterator
iterator: Iterator[Int] = non-empty iterator

scala> if (iterator.hasNext) iterator.next
res23: AnyVal = 1

scala> if (iterator.hasNext) iterator.next
res24: AnyVal = 2

scala> if (iterator.hasNext) iterator.next
res25: AnyVal = 3

scala> if (iterator.hasNext) iterator.next
res26: AnyVal = 4

scala> if (iterator.hasNext) iterator.next
res27: AnyVal = ()

请注意，我没有在 Iterator 上使用 take。这样做的原因是它使用起来很棘手。 hasNext 和 next 是仅有的两种保证在 Iterator 上按预期工作的方法。再次查看Scaladoc：

特别重要的是要注意，除非另有说明，在对迭代器调用方法后，永远不要使用迭代器。他们俩最重要的例外也是唯一的抽象方法：next 和有下一个。

这两种方法都可以被调用任意次数而不必丢弃迭代器。请注意，即使 hasNext 也可能导致突变—— 例如从输入流迭代时，它将阻塞直到流已关闭或某些输入可用。

考虑这个安全和不安全使用的例子：
def f[A](it: Iterator[A]) = {
  if (it.hasNext) {            // Safe to reuse "it" after "hasNext"
    it.next                    // Safe to reuse "it" after "next"
    val remainder = it.drop(2) // it is *not* safe to use "it" again after this line!
    remainder.take(2)          // it is *not* safe to use "remainder" after this line!
  } else it
}

【讨论】：

Odersky 和 Spoon 写了一本很好的 Scala 集合类入门：见 scala-lang.org/docu/files/collections-api/collections.html
我在 Scala 2.11.7 中测试过，iterator 的行为类似于 iterable，即当你第二次调用take(2) 时，你仍然得到List(1, 2)。
@qed 感谢您的评论，我的回答部分不正确。你不能在迭代器上多次调用take。我编辑了我的答案并提到了这一点。
“在调用方法后永远不应该使用迭代器”实际上是什么意思？一个迭代器上的方法应该只调用一次吗？在这种情况下，迭代器将毫无用处。
@qed 您可以随时调用hasNext 和next，只要hasNext 返回true。所有其他方法只能调用一次并返回一个新的迭代器。在这个新引入的迭代器上，可以调用另一个方法，但不能在第一个迭代器上调用。我认为这不是迭代器应该如何工作的最佳设计，但我不知道是什么导致了这些设计决策。

【解决方案2】：

Martin Odersky 和 Lex Spoon 的另一个解释：

foreach 方法之间有一个重要的区别迭代器和可遍历集合上的相同方法：调用时对于迭代器，foreach 将在迭代器结束时离开完毕。所以在同一个迭代器上再次调用 next 将失败并返回没有此类元素异常。相比之下，当在集合上调用时， foreach 保持集合中元素的数量不变（除非传递的函数添加到删除元素，但这是气馁，因为它可能会导致令人惊讶的结果）。

来源：http://www.scala-lang.org/docu/files/collections-api/collections_43.html

还要注意（感谢 Wei-Ching Lin 的提示）Iterator 扩展了 TraversableOnce 特征，而 Iterable 没有。

【讨论】：