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py_18 迭代器

py_18 迭代器

作者: 阿登20 | 来源:发表于2020-08-16 19:43 被阅读0次
    迭代器
        可迭代对象
            内置有__iter__方法的对象都是可迭代对象。如:`字符串、列表、元组、字典、集合、文件对象`
            可迭代对象.__iter__() :得到一个迭代器对象
        迭代器对象
            内置有__next__和__iter__方法的对象
                迭代器对象.__next__():得到一个迭代器的下1个值
                迭代器对象.__iter__():得到迭代器本身,说白了调了跟没调一样
        for循环原理
            1.调用可迭代对象.__inter__()得到一个迭代器对象
            2. 迭代器对象.__next__()拿到一个返回值,然后将返回值赋值给in前面的接收变量
            3.循环往复步骤2,知道抛出异常`StopIteration`
        迭代器的优缺点
            优点
                1.为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。
                2.不占内存,迭代一次取1个值,同一时刻内存只有1个值。
            缺点
                1.无法通过索引取值
                2.只能取下一个值,不能回到开始。如果有两个或者多个循环使用同一个迭代器,必然只会有一个循环能取到值
    
    
    
    

    【Xmind】

    image.png

    一 迭代器介绍

    迭代器即用来迭代取值的工具,而迭代是重复的过程,每次重复都是基于上一次的结果而继续的,单纯的重复并不是迭代。

    while True:
        msg = input('>>: ').strip()
        print(msg)
    

    下述while循环才是一个迭代过程,不仅满足重复,而且以每次重新赋值后的index值作为下一次循环中新的索引进行取值,反复迭代,最终可以取尽列表中的值

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    
    index=0
    while index < len(goods):
        print(goods[index])
        index+=1
    

    1.1 可迭代对象

    通过索引的方式进行迭代取值,实现简单,但仅适用于序列类型:字符串,列表,元组。对于没有索引的字典、集合等非序列类型,必须找到一种不依赖索引来进行迭代取值的方式,这就用到了迭代器。

    什么是可迭代对象:内置有__iter__方法的对象都是可迭代对象字符串、列表、元组、字典、集合、文件对象都是可迭代对象:文件对象同时又是迭代器对象,他有__iter__和__next__

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    print(goods.__iter__())
    print([i for i in dir(dict) if  i.startswith("__")and  i.endswith("__")])
    print([i for i in dir(set) if  i.startswith("__")and  i.endswith("__")])
    dict1 = [i for i in dir(dict) if  i.startswith("__")and  i.endswith("__")]
    set1 = [i for i in dir(set) if  i.startswith("__")and  i.endswith("__")]
    if "__iter__" in dict1:
        print(f"dict1是个迭代对象")
    
    if "__iter__" in set1:
        print(f"set1是个迭代对象")
       
    结果: 
        
     <list_iterator object at 0x000000000298B240>
    ['__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
    ['__and__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__iand__', '__init__', '__init_subclass__', '__ior__', '__isub__', '__iter__', '__ixor__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__or__', '__rand__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__ror__', '__rsub__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__xor__']
    dict1是个迭代对象
    set1是个迭代对象   
    
    

    1.2 迭代器对象

    调用obj.__iter__()方法返回的结果就是一个迭代器对象(Iterator)。迭代器对象是内置有__iter__和__next__方法的对象,打开的文件本身就是一个迭代器对象,执行迭代器对象.__iter__()方法得到的仍然是迭代器本身,而执行迭代器.__next__()方法就会计算出迭代器中的下一个值。 迭代器是Python提供的一种统一的、不依赖于索引的迭代取值方式,只要存在多个“值”,无论序列类型还是非序列类型都可以按照迭代器的方式取值

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    g = goods.__iter__()
    print(g.__next__()) # mac
    print(g.__next__()) # lenovo
    print(g.__next__()) # acer
    print(g.__next__()) # dell
    print(g.__next__()) # sony
    print(g.__next__()) # 取完在调,报错StopIteration,代表无值可取,迭代结束
    
    while True:
       try:
           print(g.__next__())
       except StopIteration as e:
           break
    print("----".center(50,"-"))
    # 在一个迭代器取值干净的情况下,再继续取值,会取不到。要想重新取值,需要再次生成迭代器
    # g = goods.__iter__() 这行代码注释会取不到值
    while True:
       try:
           print(g.__next__())
       except StopIteration as e:
           break
    

    1.3 可迭代对象与迭代器对象详解

    1.可迭代对象:内置有iter方法
    可迭代对象.iter() :得到一个迭代器对象

    2.迭代器对象:内置有nextiter方法的对象
    迭代器对象.next():得到一个迭代器的下1个值
    迭代器对象.iter():得到迭代器本身,说白了调了跟没调一样

    二 for循环原理

    有了迭代器后,我们便可以不依赖索引迭代取值了,使用while循环的实现方式如下

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    i=iter(goods) #每次都需要重新获取一个迭代器对象
    while True:
        try:
            print(next(i))
        except StopIteration: #捕捉异常终止循环
            break
    

    for循环又称为迭代循环,in后可以跟任意可迭代对象,上述while循环可以简写为

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    for item in goods:   
        print(item)
       
    for循环干了那些事情
    1.调用goods.__inter__()得到一个迭代器对象
    2. 迭代器对象.__next__()拿到一个返回值,然后将返回值赋值给k
    3.循环往复步骤2,知道抛出异常`StopIteration`
    # dedai.txt  文件内容有4行,第一行 1 第2行 2 第三行 3  第4行 4
    with open("dedai.txt",mode="rt",encoding="utf-8") as f:
        f.__next__()
        # 文件对象是迭代器对象
        for line in f:
            print(line) # 上面调用了1个next,所以会少第一行直接没打印
            结果: 2  3  4   第一行没取到
    

    for 循环在工作时,首先会调用可迭代对象goods内置的__iter__方法拿到一个迭代器对象,然后再调用该迭代器对象的__next__方法将取到的值赋给item,执行循环体完成一次循环,周而复始,直到捕捉StopIteration异常,结束迭代

    三 迭代器的优缺点

    基于索引的迭代取值,所有迭代的状态都保存在了索引中,而基于迭代器实现迭代的方式不再需要索引,所有迭代的状态就保存在迭代器中,然而这种处理方式优点与缺点并存:

    3.1 优点:

    1、为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。

    2、惰性计算:迭代器对象表示的是一个数据流,可以只在需要时才去调用next来计算出一个值,就迭代器本身来说,同一时刻在内存中只有一个值,因而可以存放无限大的数据流,而对于其他容器类型,如列表,需要把所有的元素都存放于内存中,受内存大小的限制,可以存放的值的个数是有限的。

    3.2 缺点:

    1、除非取尽,否则无法获取迭代器的长度

    2、只能取下一个值,不能回到开始,更像是‘一次性的’,迭代器产生后的唯一目标就是重复执行next方法直到值取尽,否则就会停留在某个位置,等待下一次调用next;若是要再次迭代同个对象,你只能重新调用iter方法去创建一个新的迭代器对象,如果有两个或者多个循环使用同一个迭代器,必然只会有一个循环能取到值。

    最后感觉今天有点傻屌,我知道from collections import Iterable, Iterator 导入Iterable, Iterator。通过内置函数isinstance(obj,Iterable)是能判断是不是可迭代对象或者是迭代器对象。 我感觉麻烦导入了还要调isinstance方法,我自己有去封装了一个类要处理是否是迭代对象还是 迭代器对象。 是不是有点傻屌,明明有现成的还去封装1个。 心里崩腾啊。。。。

    # -*- coding: utf-8 -*-
    """
    ===========================
    # @Time : 2020/8/16 19:17
    # @File  : CheckIter.py
    # @Author: adeng
    # @Date  : 2020/8/16
    ============================
    """
    
    
    class CheckIter:
        """
        处理对象可迭代对象还是 迭代器对象
        """
    
        @staticmethod
        def check_obj(x) -> (bool):
            try:
                x.__iter__
            except Exception as e:
                return False, False
            else:
                try:
                    x.__next__
                    return True, True
                except Exception as er:
                    return True, False
    
        @staticmethod
        def check_iterator(x):
            """
            是否是迭代器对象
            """
            if all(CheckIter.check_obj(x)):
                return True
            else:
                return False
    
        @staticmethod
        def check_iterable(x):
            """
            是否是可迭代对象
            """
            if any(CheckIter.check_obj(x)):
                return True
            else:
                return False
    
    if __name__ == '__main__':
        print(CheckIter.check_iterable([])) # True
        print(CheckIter.check_iterator([])) # False
        list_able = range(5)
        print(CheckIter.check_iterator(list_able)) # False
        print(list(list_able)) # [0, 1, 2, 3, 4]
        print(CheckIter.check_iterable(iter(range(5)))) # True
        from collections import Iterable, Iterator
    
        print('---'.center(50, "-"))
        print(isinstance(list_able,Iterable))  # True
        print(isinstance(list_able,Iterator))  # False
        print(isinstance(list_able.__iter__(),Iterator))  # True
    
    

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