Python之迭代器
我们已经知道,可以直接作用于 for 循环的数据类型有以下几种:
一类是集合数据类型,如 list、tuple、dict、set、str 等;
一类是 generator,包括生成器和带 yield 的 generator function。
这些可以直接作用于 for 循环的对象统称为可迭代对象:Iterable。
可以使用 isinstance()判断一个对象是否是 Iterable 对象:
from collections import Iterable
isinstance([], Iterable)
True
isinstance({}, Iterable)
True
isinstance('abc', Iterable)
True
isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
True
isinstance(100, Iterable)
False
而生成器不但可以作用于 for 循环,还可以被 next()函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出 StopIteration 错误表示无法继续返回下一个值了。
可以被 next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator。
可以使用 isinstance()判断一个对象是否是 Iterator 对象:
from collections import Iterator
isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
True
isinstance([], Iterator)
False
isinstance({}, Iterator)
False
isinstance('abc', Iterator)
False
生成器都是 Iterator 对象,但 list、dict、str 虽然是 Iterable,却不是 Iterator。
把 list、dict、str 等 Iterable 变成 Iterator 可以使用 iter()函数:
isinstance(iter([]), Iterator)
True
isinstance(iter('abc'), Iterator)
True
你可能会问,为什么 list、dict、str 等数据类型不是 Iterator?
这是因为 Python 的 Iterator 对象表示的是一个数据流,Iterator 对象可以被 next()函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据时抛出 StopIteration 错误。可以把这个数据流看做是一个有序序列,但我们却不能提前知道序列的长度,只能不断通过 next()函数实现按需计算下一个数据,所以 Iterator 的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时它才会计算。
Iterator 甚至可以表示一个无限大的数据流,例如全体自然数。而使用 list 是永远不可能存储全体自然数的。
小结
凡是可作用于 for 循环的对象都是 Iterable 类型;
凡是可作用于 next()函数的对象都是 Iterator 类型,它们表示一个惰性计算的序列;
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。
Python 的 for 循环本质上就是通过不断调用 next()函数实现的,例如:
for x in [1, 2, 3, 4, 5]:
pass
实际上完全等价于:
首先获得 Iterator 对象:
it = iter([1, 2, 3, 4, 5])
循环:
while True:
try:
# 获得下一个值:
x = next(it)
except StopIteration:
# 遇到 StopIteration 就退出循环
break
作者:
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