# 3.5 【基础】迭代器 ## 1. 可迭代对象 可以利用 for 循环的对象，都叫可迭代对象。 譬如我们前面学过的 列表、元组、字典、字符串等都是可迭代对象。 ```python # 以列表为例 >>> alist = [0, 1, 2, 3, 4, 5] >>> for i in alist: ... print(i) ... 0 1 2 3 4 5 ``` ## 2. 是否可迭代？ 对 Python 比较熟悉的朋友，肯定知道哪些数据类型是可迭代的，哪些是不可迭代的。 但是对新手来说，可能需要借助一些函数来判别，比如 Python 内置的 `collections.abc` 模块，这个模块只有在 Python 中才有噢，在这个模块中提供了一个 Iterable 类，可以用 isinstance 来判断。 ```python >>> from collections.abc import Iterable >>> >>> isinstance([0, 1, 2], Iterable) # 列表 True >>> isinstance({"name": "王炳明"}, Iterable) # 字典 True >>> isinstance((1,2,3), Iterable) # 元组 True >>> isinstance("hello", Iterable) # 字符串 True ``` 但是这种方法并不是百分百准确（具体下面会说到），最准确的方法，还是应该使用 for 循环。 ## 3. 可迭代协议 可迭代对象内部是如何实现在你对其进行 for 循环时，可以一个一个元素的返回出来呢？ 这就要谈到迭代器协议。 **第一种场景**：如果一个对象内部实现了 `__iter__()` 方法 ，并返回一个迭代器实例，那么该对象就是可迭代对象 ```python class Array: mylist = [0,1,2] # 返回迭代器类的实例 def __iter__(self): return iter(self.mylist) # 得到可迭代对象 my_list = Array() print(isinstance(my_list, Iterable)) # True for i in my_list: print(i) ``` **第二种场景**：假设一个对象没有实现 `__iter__()` ，Python 解释器 `__getitem__()` 方法获取元素，如果可行，那么该对象也是一个可迭代对象。 ```python from collections.abc import Iterable class Array: mylist = [0,1,2] def __getitem__(self, item): return self.mylist[item] # 得到一个可迭代对象 my_list = Array() print(isinstance(my_list, Iterable)) # False for i in my_list: print(i) ``` 此时如果你使用 `isinstance(my_list, Iterable)` 去判断是否是可迭代，就会返回 False，因为 isinstance 这种方法就是检查对象是否有 `__iter__` 方法。这也论证了使用 `isinstance(my_list, Iterable)` 去判断是否可迭代是不准确的。 ## 4. 什么是迭代器 当你对一个可迭代对象使用 iter 函数后，它会返回一个迭代器对象，对于迭代器对象，我们可以使用 next 函数，去获取元素，每执行一次，获取一次，等到全部获取完毕，会抛出 StopIteration 提示无元素可取。 ```python >>> alist = [0, 1, 2, 3] >>> gen = iter(alist) >>> next(gen) 0 >>> next(gen) 1 >>> next(gen) 2 >>> next(gen) 3 >>> next(gen) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration ``` ## 5. 迭代器协议 对比可迭代对象，`迭代器`的内部只是多了一个函数而已 -- `__next__()` 正因为有了它，我们才可以用 next 来获取元素。 迭代器，是在可迭代的基础上实现的。要创建一个迭代器，我们首先，得有一个可迭代对象。 现在就来看看，如何创建一个可迭代对象，并以可迭代对象为基础创建一个迭代器。 ```python from collections.abc import Iterator class Array: index = 0 mylist = [0,1,2] # 返回该对象的迭代器类的实例 # 因为自己就是迭代器，所以返回self def __iter__(self): return self # 当无元素时，必要抛出 StopIteration def __next__(self): if self.index <= len(self.mylist)-1: value = self.mylist[self.index] self.index += 1 return value raise StopIteration my_iterator = iter(Array()) print(isinstance(my_iterator, Iterator)) # output: True print(next(my_iterator)) # output: 0 print(next(my_iterator)) # output: 1 print(next(my_iterator)) # output: 2 print(next(my_iterator)) # StopIteration ```