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理解迭代器和可迭代对象

程序员文章站 2022-04-15 15:55:43
前言: 之前在迭代器、可迭代对象这一部分一直有些混淆,结合一些资料,表达我对这些概念的理解,未必都对,但是适合刚开始入手的朋友们从零开始理解 开门见山首先介绍可迭代对象和迭代器的通俗理解 迭代器就是能被next()调用得到下一次迭代值的对象,迭代器不直接保存迭代的序列值,而保存得到下一次迭代值的算法 ......

前言:

之前在迭代器、可迭代对象这一部分一直有些混淆,结合一些资料,表达我对这些概念的理解,未必都对,但是适合刚开始入手的朋友们从零开始理解


 

开门见山首先介绍可迭代对象和迭代器的通俗理解

  迭代器就是能被next()调用得到下一次迭代值的对象,迭代器不直接保存迭代的序列值,而保存得到下一次迭代值的算法

  可迭代对象就是能被iter()方法调用得到迭代器的对象,能进行for循环的必须是可迭代对象

 

for循环的底层实现原理:

  以下是一个for循环的格式

  for i in 可迭代对象:
    循环体

  实质是调用内建方法iter()得到迭代器对象,然后通过每次调用next(迭代器)得到i的迭代值

  例如以下的代码:

for i in x:
    print(i)

  完全可以改写为:

iterator = iter(x)
while true:
    i = next(iterator)
    print(i)

 

从严格或者底层原理来说

  迭代器或迭代器对象:实现了__next__()魔法方法的(类所实例化的)对象,该方法返回迭代器下一个值(保存得到下一个迭代值的算法)

  可迭代对象:实现了__iter__()魔法方法的(类所实例化的)对象,该方法返回一个迭代器对象

  

实际上,next和iter是对__next__和__iter__的进一步封装或者说next和iter在执行的时候又分别调用了内部的__next__和__iter__从而实现迭代器和可迭代对象的特性和功能

 

综上,我们可以理解for循环、可迭代对象、迭代器三者的联系:

  for循环只能对可迭代对象进行,可迭代对象又需要迭代器的实现

由此,我们可以自定义实现迭代器和可迭代迭代对象,从而实现自定义的for循环效果 


 

示例:

通过迭代器和可迭代对象实现菲波那切数列

分别定义迭代器和可迭代对象所属的类:

class feb:
  '''定义可迭代对象所属类''' def __init__(self,num): #num表示该数列的长度   self.a = 1   self.b = 2
     self.current=self.a
     self.num = num def __iter__(self): return febiterator(self) class febiterator(self):
  '''定义迭代器类''' def __init__(self,source): self.source = source def __next__(self):
     
     if(self.num-1>=0):
       self.num = self.num-1     self.current = self.a     self.a = self.b     self.b = self.b+self.current #以上两步赋值操作可省略中间变量直接写为self.a,self.b = self.b,self.a+self,b
       return self.curent
     else: raise stopiteration

通过调用这两个类的实例化对象,可以实现循环打印斐波那契数列

feb = feb()
for i in feb: print(i)

实际上,为了简化和方便,完全可以在一个类中同时实现__iter__()和__next__()方法,也即该类实例化的对象既是一个可迭代对象也是迭代器,代码如下:

class feb:
    def __init__():
        self.a = 1
        self.b = 2
     sele.current = self.a def __iter__(self): return self def __next__():
     if(self.num-1>=0):
       self.num = self.num-1
        self.current = self.a
        self.a = self.b
        self.b = self.b+self.current   #以上两步赋值操作可省略中间变量直接写为self.a,self.b = self.b,self.a+self,b 
       return self.curent
     else: raise stopiteration

其使用方法和之前没有区别,反而更加简便,前提是对迭代器和可迭代对象有清晰的理解和认识,否则会对二者概念产生混淆