【Python高级语法】——迭代器 （Iterator）

迭代器iterator

1.什么是迭代器

  迭代器是访问集合的一种方式，可以记住遍历位置的对象，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才结束，只能往往前，不能后退。

可以直接作用于for循环的数据类型：

• 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yield关键字的生成器函数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.

a = (1,)  # 元组
b = [1, 2]  # 列表
c = {}  # 空字典
d = ()  # 元组
s = set()
s1 = {None}  # 集合

print(type(c))  # 空集合 
print(type(d))  # 
print(type(s))  # 空集合 

2.Iterable可迭代对象判断

可以使用instance()判断一个对象是否是Iterable对象。

instance()函数

def isinstance(x, A_tuple): # real signature unknown; restored from __doc__
    """
    Return whether an object is an instance of a class or of a subclass thereof.
    (返回一个对象是类的实例还是类的子类。)
    
    A tuple, as in ``isinstance(x, (A, B, ...))``, may be given as the target to
    check against. This is equivalent to ``isinstance(x, A) or isinstance(x, B)
    or ...`` etc.
    
    （一个元组，如' ' isinstance(x， (A, B，…))' '，可以被指定为目标
	核对。这相当于' ' isinstance(x, A)或isinstance(x, B)
	or ...`` etc.）
    """
    pass

代码实现：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : iterable对象判断.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/20 22:09


from collections.abc import Iterable

print(isinstance([1], Iterable))  # True
print(isinstance({0, 1}, Iterable))  # True
print(isinstance((1, ''), Iterable))  # True
print(isinstance({1: 10}, Iterable))  # True
print(isinstance((i for i in range(10)), Iterable))  # True
print(isinstance(10, Iterable))  # False

  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。

  可以使⽤ isinstance() 判断⼀个对象是 否是Iterator 对象，这里就产生一个疑问了，生成器都是 Iterator 对象，那么 list 、 dict 、 str 是不是 Iterator ？为什么？。

3.Iterator迭代器判断

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : iterator迭代器判断.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/20 22:40


from collections.abc import Iterator

print(isinstance((i for i in range(10) if i % 2 == 0), Iterator))  # True
print(isinstance([], Iterator))  # False
print(isinstance({}, Iterator))  # False
print(isinstance('abc', Iterator))  # False

  可以得出list 、 dict 、 str 不是 Iterator ，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 那我们还可以通过 isinstance() 来判断是否是 Iterator 对象

注意： Iterator 和 Iterable ，一个是迭代器，一个是可迭代对象

  但是可以使用 iter() 函数将 list 、 dict 、 str 等 Iterable 变成 Iterator。

iter()函数.py

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : iter()函数.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/20 22:46

from collections.abc import Iterator

print(isinstance(iter([]), Iterator))  # True
print(isinstance(iter({}), Iterator))  # True
print(isinstance(iter('abc'), Iterator))  # True

4.迭代器与可迭代对象

  所有可以作用于for循环的对象都是Iterable可迭代对象类型；

  可以作用于next（）函数的对象都是itreator迭代器类型，他们表示一个惰性计算序列；

  集合数据类型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。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : 迭代器和可迭代对象.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/20 23:00


# 迭代器  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。

from collections.abc import Iterator, Iterable
# iterable 可迭代对象
# iterator 迭代器

a = (1,)  # 元组
b = [1, 2]  # 列表
c = {}  # 空字典
d = ()  # 元组
s = set()
s1 = {None}  # 集合

print(type(c))  # 空集合 
print(type(d))  # 
print(type(s))  # 空集合 


# isinstance判断
# 可作用于for循环的对象都是iterable类型
def fun(args):
    if isinstance(args, Iterable):
        print(f'{args}对象是可迭代对象')
    else:
        print(f'{args}对象不是可迭代对象')


fun(a)  # 函数调用
fun(b)
fun(c)
fun(d)
fun(s)
print('---------------------------')


# 渴作用与next()函数的对象都是iterator类型，他们表示一个惰性计算的序列
def fun1(args):
    if isinstance(args, Iterator):
        print(f'{args}对象是可迭代器')
    else:
        print(f'{args}对象不是可迭代器')


g = (i for i in range(10))
fun1(g)
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))

# 用python内置函数iter()函数 把list dict str等 iterable变成iterator迭代器
fun1(iter(a))
fun1(iter(b))