Python中可迭代对象和迭代器

什么叫可迭代对象？

• 不专业：可以直接作用于

  for

  循环的对象，统称为可迭代对象：

  Iterable

• 稍微专业：通过 Python 内置方法

  isinstance(obj, Iterable)

  进行判断， 若返回为

  True

  则是，反之则不是；
• 专业解释：该对象含有

  __iter__

  方法则称为可迭代对象；

from collections import Iterable, Iterator


class Classmate(object):
	
	def __init__(self):
		self.name = list()
	
	def add(self, name):
		self.name.append(name)

if __name__ == '__main__':
	c = Classmate()
	c.add("张三")
	c.add("李四")
	c.add("王五")
	print("c 是否是可迭代对象：", isinstance(c, Iterable))  
	
           

# 测试结果如下：

# 实例 c 中不含有 __iter__ 方法时，判断显示为 False，即不可迭代对象
c 是否是可迭代对象： False
           

# 当给类 Classmate 加上

__iter__

方法时

from collections import Iterable, Iterator


class Classmate(object):
	
	def __init__(self):
		self.name = list()
	
	def add(self, name):
		self.name.append(name)
		
	def __iter__(self):
		pass
		
if __name__ == '__main__':
	c = Classmate()
	c.add("张三")
	c.add("李四")
	c.add("王五")
	print("c 是否是可迭代对象：", isinstance(c, Iterable))   # 当注释掉类中的 __iter__ ,这里判断会变为 False
           

# 测试结果如下：

# 实例 c 中不含有 __iter__ 方法时，判断显示为不可迭代对象
c 是否是可迭代对象： True
           

什么叫迭代器？

• 不专业1：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；
• 不专业2：通过

  iter()

  函数作用于可迭代对象之后生成的对象称为迭代器；
• 稍微专业：通过 Python 内置方法

  isinstance(obj, Iterator)

  进行判断， 若返回为

  True

  则是，反之则不是；
• 专业解释：通过

  iter()

  函数作用于可迭代对象之后生成的对象，并且该对象含有

  __iter__

  和

  __next__

  方法；

from collections import Iterable, Iterator


class Classmate(object):
	
	def __init__(self):
		self.name = list()
	
	def add(self, name):
		self.name.append(name)
		
	def __iter__(self):
		# pass
		return ClassIterator()
	
	
class ClassIterator(object):
	
	def __iter__(self):
		pass
	 
	def __next__(self):
		pass


if __name__ == '__main__':
	c = Classmate()
	c.add("张三")
	c.add("李四")
	c.add("王五")
	print("c 是否是可迭代对象：", isinstance(c, Iterable))   # 当注释掉类中的 __iter__ ,这里判断会变为 False
	print("c 是否是迭代器：", isinstance(c, Iterator))
	d = iter(c)
	print("d 是否是迭代器：", isinstance(d, Iterator))
           

# 测试结果如下：

c 是否是可迭代对象： True
c 是否是迭代器： False
d 是否是迭代器： True       # 当注释掉 类 ClassIterator 中的任意一个方法，该返回值为 False 或报错
           

那么问题来了，什么时候可以用 for 循环去从可迭代对象或者迭代器中进行取值呢？

先弄清楚，不论是 for 循环是从可迭代对象还是迭代器中取值，都是调用的该对象的

__next__

方法返回的值，那问题来了，可迭代对象中比如上述代码中的类

Classmate

没有

__next__

方法就不能取值了？这里答案是否定的，因为类

Classmate

中还有

__iter__

方法, 调用该方法若返回的对象中有

__next__

方法，仍旧可以取该方法的返回值；

class Classmate(object):
	
	def __init__(self):
		self.name = list()
	
	def add(self, name):
		self.name.append(name)
		
	def __iter__(self):
		# pass
		return ClassIterator()
	
	
class ClassIterator(object):

	def __iter__(self):
		pass

	def __next__(self):
		return 111


if __name__ == '__main__':
	c = Classmate()
	c.add("张三")
	c.add("李四")
	c.add("王五")
	for i in c:
		print(i)
           

# 测试结果如下：

控制台会不断打印类

ClassIterator

中的

__next__

方法的输出 111，这个结果肯定不是我们希望的，我们希望打印我们添加的名称；

略
           

于是我们继续改造代码如下：

class Classmate(object):
	
	def __init__(self):
		self.name = list()
	
	def add(self, name):
		self.name.append(name)
		
	def __iter__(self):
		# pass
		return ClassIterator(self)
	
	
class ClassIterator(object):
	
	def __init__(self, obj):
		self.obj = obj
		self.num = 0

	def __iter__(self):
		pass

	def __next__(self):
		res = self.obj.name[self.num]
		self.num += 1
		return res


if __name__ == '__main__':
	c = Classmate()
	c.add("张三")
	c.add("李四")
	c.add("王五")
	for i in c:
		print(i)
           

# 测试结果如下：

Traceback (most recent call last):
张三
  File "/Users/wawa/Desktop/code/03协程/迭代器.py", line 46, in <module>
李四
    for i in c:
王五
  File "/Users/wawa/Desktop/code/03协程/迭代器.py", line 32, in __next__
    res = self.obj.name[self.num]
IndexError: list index out of range
           

继续优化：

class Classmate(object):
	
	def __init__(self):
		self.name = list()
	
	def add(self, name):
		self.name.append(name)
		
	def __iter__(self):
		# pass
		return ClassIterator(self)
	
	
class ClassIterator(object):
	
	def __init__(self, obj):
		self.obj = obj
		self.num = 0

	def __iter__(self):
		pass

	def __next__(self):
		if self.num < len(self.obj.name):
			res = self.obj.name[self.num]
			self.num += 1
			return res
		else:
			raise StopIteration


if __name__ == '__main__':
	c = Classmate()
	c.add("张三")
	c.add("李四")
	c.add("王五")
	for i in c:
		print(i)
           

# 测试结果如下：

张三
李四
王五
           

到这里了好像都实现了，那么问题又来了，可以把上面的两个类用一个类实现吗？

真的是一个好问题~其实这里也是手写迭代器实现 for 循环的逻辑，继续优化代码如下：

class Classmate(object):
	
	def __init__(self):
		self.name = list()
		self.num = 0
	
	def add(self, name):
		self.name.append(name)
		
	def __iter__(self):
		# pass
		# return ClassIterator(self)
		return self
	
	def __next__(self):
		if self.num < len(self.name):
			res = self.name[self.num]
			self.num += 1
			return res
		else:
			raise StopIteration
			
if __name__ == '__main__':
	c = Classmate()
	c.add("张三")
	c.add("李四")
	c.add("王五")
	for i in c:
		print(i)
           

# 测试结果如下：

张三
李四
王五