我们将要来学习python的重要概念迭代和迭代器，通过简单实用的例子如列表迭代器和xrange。
可迭代
一个对象，物理或者虚拟存储的序列。list，tuple，strins，dicttionary，set以及生成器对象都是可迭代的，整型数是不可迭代的。如果你不确定哪个可迭代哪个不可以，你需要用python内建的iter()来帮忙。
- >>> iter([1,2,3])
- <listiterator object at 0x026C8970>
- >>> iter({1:2, 2:4})
- <dictionary-keyiterator object at 0x026CC1B0>
- >>> iter(1234)
- Traceback (most recent call last):
- File "<pyshell#145>", line 1, in <module>
- iter(1234)
- TypeError: 'int' object is not iterable
iter()为list返回了listiterator对象，为dictionary返回了dictionary-keyiterator对象。类似对其他可迭代类型也会返回迭代器对象。
iter()用在自定义的类型会怎样呢？我们先自己定义一个String类：
- class String(object):
- def __init__(self, val):
- self.val = val
- def __str__(self):
- return self.val
- st = String('sample string')
那么，st是可迭代的吗？
- >>> iter(st)
- TypeError: 'String' object is not iterable
你可能会有几个问题要问：
-
怎么让自定义的类型可迭代？
-
iter()究竟做了些什么？
让我们补充String类来找找答案
- class String(object):
- def __init__(self, val):
- self.val = val
- def __str__(self):
- return self.val
- def __iter__(self):
- print "This is __iter__ method of String class"
- return iter(self.val) #self.val is python string so iter() will return it's iterator
- >>> st = String('Sample String')
- >>> iter(st)
- This is __iter__ method of String class
- <iterator object at 0x026C8150>
在String类中需要一个’__iter__’方法把String类型变成可迭代的，这就是说’iter’内部调用了’iterable.__iter__()’
别急，不是只有增加’__iter()’方法这一种途径
- class String(object):
- def __init__(self, val):
- self.val = val
- def __str__(self):
- return self.val
- def __getitem__(self, index):
- return self.val[index]
- >>> st = String('Sample String')
- >>> iter(st)
- <iterator object at 0x0273AC10>
‘itr’也会调用’iterable.__getitem__()’，所以我们用’__getitem__’方法让String类型可迭代。
如果在String类中同时使用’__iter__()’和’__getitem__()’,就只有’__iter__’会起作用。
自动迭代
for循环会自动迭代
- for x in iterable:
- print x
我们可以不用for循环来实现吗？
- def iterate_while(iterable):
- index = 0
- while(i< len(iterable)):
- print iterable[i]
- i +=1
这样做对list和string是管用的，但对dictionary不会奏效，所以这绝对不是python式的迭代，也肯定不能模拟for循环的功能。我们先看迭代器，等下回再过头来。
迭代器
关于迭代器先说几条………..
-
1. 迭代器对象在迭代过程中会会产生可迭代的值，`next()`或者`__next()__`是迭代器用来产生下一个值的方法。
-
2. 它会在迭代结束后发出StopIteration异常。
-
3. `iter()`函数返回迭代器对象
-
4. 如果`iter()`函数被用在迭代器对象，它会返回对象本身
我们试一试模仿for循环
- def simulate_for_loop(iterable):
- it = iter(iterable)
- while(True):
- try:
- print next(it)
- except StopIteration:
- break
- >>> simulate_for_loop([23,12,34,56])
- 23
- 12
- 34
- 56
前面我们看过了iterable类，我们知道iter会返回迭代器对象。
现在我们试着理解迭代器类的设计。
- class Iterator:
- def __init__(self, iterable)
- self.iterable = iterable
- .
- .
- def __iter__(self): #iter should return self if called on iterator
- return self
- def next(self): #Use __next__() in python 3.x
- if condition: #it should raise StopIteration exception if no next element is left to return
- raise StopIteration
我们学了够多的迭代和迭代器，在python程序中不会用到比这更深的了。
但是为了学习的目的我们就到这儿。。。。
列表迭代器
你可能会在面试中写这个，所以打起精神来注意了
- class list_iter(object):
- def __init__(self, list_data):
- self.list_data = list_data
- self.index = 0
- def __iter__(self):
- return self
- def next(self): #Use __next__ in python 3.x
- if self.index < len(self.list_data):
- val = self.list_data[self.index]
- self.index += 1
- return val
- else:
- raise StopIteration()
我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器
- class List(object):
- def __init__(self, val):
- self.val = val
- def __iter__(self):
- return list_iter(self.val)
- >>> ls = List([1,2,34])
- >>> it = iter(ls)
- >>> next(it)
- 1
- >>> next(it)
- 2
- >>> next(it)
- 34
- >>> next(it)
- Traceback (most recent call last):
- File "<pyshell#254>", line 1, in <module>
- next(it)
- File "<pyshell#228>", line 13, in next
- raise StopIteration()
- StopIteration
- xrange
从一个问题开始——xrange是迭代还是迭代器？
我们来看看
- >>> x = xrange(10)
- >>> type(x)
- <type 'xrange'>
几个关键点：
-
1. `iter(xrange(num))`应该被支持
-
2. 如果`iter(xrange(num))`返回同样的对象（xrange类型）那xrange就是迭代器
-
3. 如果`iter(xrange(num))`返回一个迭代器对象那xrange就是迭代
- >>> iter(xrange(10))
- <rangeiterator object at 0x0264EFE0>
它返回了rangeiterator，所以我们完全可以叫它迭代器。
让我们用最少的xrange函数实现自己的xrange
- xrange_iterator
- class xrange_iter(object):
- def __init__(self, num):
- self.num = num
- self.start = 0
- def __iter__(self):
- return self
- def next(self):
- if self.start < self.num:
- val = self.start
- self.start += 1
- return val
- else:
- raise StopIteration()
- my xrange
- class my_xrange(object):
- def __init__(self, num):
- self.num = num
- def __iter__(self):
- return xrange_iter(self.num)
- >>> for x in my_xrange(10):
- print x,
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我喜欢在这里总结这篇文章，欢迎发表评论和疑问。
译文链接：http://www.codeceo.com/article/python-iterable-and-iterator.html
英文原文：Python: Iterable and Iterator
