參考鏈接： Python __iter __()和__next __()| 將對象轉(zhuǎn)換為迭代器

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?`__iter__` 和 `__next__`真正的迭代器總結(jié)

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?

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python里面有很多的以__開始和結(jié)尾的函數(shù)，利用它們可以完成很多復(fù)雜的邏輯代碼，而且提高了代碼的簡潔性，本文主要總結(jié)了迭代器用到的魔術(shù)方法，并且主要以代碼例子進(jìn)行解釋。?

__iter__ 和 __next__?

其實(shí)這里需要引入一個概念，叫迭代器，常見的就是我們在使用for語句的時候，python內(nèi)部其實(shí)是把for后面的對象上使用了內(nèi)建函數(shù)iter，比如：?

a = [1, 2, 3]

for i in a:

? ? do_something()

?

其實(shí)在python內(nèi)部進(jìn)行了類似如下的轉(zhuǎn)換：?

a = [1, 2, 3]

for i in iter(a):

? ? do_something()

?

那么iter返回的是什么呢，就是一個迭代對象，它主要映射到了類里面的__iter__函數(shù)，此函數(shù)返回的是一個實(shí)現(xiàn)了__next__的對象。注意理解這句話，比如：?

class B(object):

? ? def __next__(self):

? ? ? ? raise StopIteration

?

class A(object):

? ? def __iter__(self):

? ? ? ? return B()

?

我們可以看見，A這個類實(shí)現(xiàn)了一個__iter__函數(shù)，返回的是B()的實(shí)例對象，其中B里面實(shí)現(xiàn)了__next__這個函數(shù)。?

下面引入幾個概念： Iterable: 有迭代能力的對象，一個類，實(shí)現(xiàn)了__iter__，那么就認(rèn)為它有迭代能力，通常此函數(shù)必須返回一個實(shí)現(xiàn)了__next__的對象，如果自己實(shí)現(xiàn)了，你可以返回self，當(dāng)然這個返回值不是必須的； Iterator: 迭代器(當(dāng)然也是Iterable)，同時實(shí)現(xiàn)了__iter__和__next__的對象，缺少任何一個都不算是Iterator，比如上面例子中，A()可以是一個Iterable，但是A()和B()都不能算是和Iterator，因?yàn)锳只實(shí)現(xiàn)了__iter__，而B只實(shí)現(xiàn)了__next__()。?

我們可以使用collections里面的類型來進(jìn)行驗(yàn)證：?

class B(object):

? ? def __next__(self):

? ? ? ? raise StopIteration

?

class A(object):

? ? def __iter__(self):

? ? ? ? return B()

?

?

from collections.abc import *

?

a = A()

b = B()

print(isinstance(a, Iterable))

print(isinstance(a, Iterator))

?

print(isinstance(b, Iterable))

print(isinstance(b, Iterator))

?

結(jié)果是：?

True

False

False

False

?

讓我們稍微對B這個類做一點(diǎn)修改：?

class B(object):

? ? def __next__(self):

? ? ? ? raise StopIteration

?

? ? def __iter__(self):

? ? ? ? return None

?

class A(object):

? ? def __iter__(self):

? ? ? ? return B()

?

?

from collections.abc import *

?

a = A()

b = B()

print(isinstance(a, Iterable))

print(isinstance(a, Iterator))

?

print(isinstance(b, Iterable))

print(isinstance(b, Iterator))

?

結(jié)果是：?

True

False

True

True

?

真正的迭代器?

上面只是做了幾個演示，這里具體說明一下: 當(dāng)調(diào)用iter函數(shù)的時候，生成了一個迭代對象，要求__iter__必須返回一個實(shí)現(xiàn)了__next__的對象，我們就可以通過next函數(shù)訪問這個對象的下一個元素了，并且在你不想繼續(xù)有迭代的情況下拋出一個StopIteration的異常(for語句會捕獲這個異常，并且自動結(jié)束for)，下面實(shí)現(xiàn)了一個自己的類似range函數(shù)的功能。?

class MyRange(object):

? ? def __init__(self, end):

? ? ? ? self.start = 0

? ? ? ? self.end = end

?

? ? def __iter__(self):

? ? ? ? return self

?

? ? def __next__(self):

? ? ? ? if self.start < self.end:

? ? ? ? ? ? ret = self.start

? ? ? ? ? ? self.start += 1

? ? ? ? ? ? return ret

? ? ? ? else:

? ? ? ? ? ? raise StopIteration

?

from collections.abc import *

?

a = MyRange(5)

print(isinstance(a, Iterable))

print(isinstance(a, Iterator))

?

for i in a:

? ? print(i)

?

結(jié)果是：?

True

True

0

1

2

3

4

?

接下來我們使用next函數(shù)模擬一次：?

class MyRange(object):

? ? def __init__(self, end):

? ? ? ? self.start = 0

? ? ? ? self.end = end

?

? ? def __iter__(self):

? ? ? ? return self

?

? ? def __next__(self):

? ? ? ? if self.start < self.end:

? ? ? ? ? ? ret = self.start

? ? ? ? ? ? self.start += 1

? ? ? ? ? ? return ret

? ? ? ? else:

? ? ? ? ? ? raise StopIteration

?

a = MyRange(5)

print(next(a))

print(next(a))

print(next(a))

print(next(a))

print(next(a))

print(next(a)) # 其實(shí)到這里已經(jīng)完成了，我們在運(yùn)行一次查看異常

?

可以看見一個很明顯的好處是，每次產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，是產(chǎn)生一個用一個，什么意思呢，比如我要遍歷[0, 1, 2, 3.....]一直到10億，如果使用列表的方式，那么是會全部載入內(nèi)存的，但是如果使用迭代器，可以看見，當(dāng)用到了(也就是在調(diào)用了next)才會產(chǎn)生對應(yīng)的數(shù)字，這樣就可以節(jié)約內(nèi)存了，這是一種懶惰的加載方式。?

總結(jié)?

可以使用collection.abs里面的Iterator和Iterable配合isinstance函數(shù)來判斷一個對象是否是可迭代的，是否是迭代器對象iter實(shí)際是映射到了__iter__函數(shù)只要實(shí)現(xiàn)了__iter__的對象就是可迭代對象(Iterable)，正常情況下，應(yīng)該返回一個實(shí)現(xiàn)了__next__的對象(雖然這個要求不強(qiáng)制)，如果自己實(shí)現(xiàn)了__next__，當(dāng)然也可以返回自己同時實(shí)現(xiàn)了__iter__和__next__的是迭代器(Iterator)，當(dāng)然也是一個可迭代對象了，其中__next__應(yīng)該在迭代完成后，拋出一個StopIteration異常for語句會自動處理這個StopIteration異常以便結(jié)束for循環(huán)?

生成器相關(guān)的文檔已經(jīng)在這里。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[转载] 【python魔术方法】迭代器(__iter__和__next__)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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