可迭代对象(Iterable)
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。
那么,如何判断一个对象是可迭代对象呢?方法是通过collections.abc模块的Iterable类型判断:
# from collections import Iterable(已经废弃)
from collections.abc import Iterable
print(isinstance((x for x in range(10)), Iterable)) #True
print(isinstance([11,22,33,44], Iterable)) # True
print(isinstance({1,2,3,4}, Iterable)) # True
print(isinstance((1,2,3,4), Iterable)) # True
print(isinstance(set([1,2,3]), Iterable)) # True
print(isinstance("12345", Iterable)) # True
print(isinstance(1, Iterable)) # False
print(isinstance(True, Iterable)) # False
迭代器(Iterator)
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。
那么,如何判断一个对象是迭代器呢?方法是通过collections.abc模块的Iterator类型判断:
# from collections import Iterator(已经废弃)
from collections.abc import Iterator
print(isinstance((x for x in range(10)), Iterator)) # True
print(isinstance([11,22,33,44], Iterator)) # False
print(isinstance({1,2,3,4}, Iterator)) # False
print(isinstance((1,2,3,4), Iterator)) # False
print(isinstance(set([1,2,3]), Iterator)) # False
print(isinstance("12345", Iterator)) # False
print(isinstance(1, Iterator)) # False
print(isinstance(True, Iterator)) # False
Iterable 转为 Iterator
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
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。
注意
- 迭代是访问集合元素的一种方式。
- 迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。
- 迭代器从集合的第一个元素开始访问,直到所有的元素被访问完结束。
- 迭代器只能往前不会后退。
- Python的for循环本质上就是通过不断调用next()函数实现的。
for temp in xxxx:
pass
执行流程:
- 判断xxxx是否是可以迭代的
- 在第1步成立的前提,调用iter()函数,得到xxxx对象的__iter__的返回值
- __iter__方法的返回值是一个迭代器
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
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。
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