Python 可迭代对象与迭代器
Kong Liangqian Lv6
 2022-04-05 18:38:29  

定义一个可迭代对象

Python中的Iterable译为可迭代对象，在一个类中，只要定义了一个__iter__，那么他就是一个可迭代对象

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from collections.abc import Iterable, Iterator  

class A():                                                                                                                                               
    def __iter__(self):
        print("entered iter")
        return None
print(isinstance(A(), Iterable)) # True

一个可迭代对象可以通过for 循环触发迭代，for循环一个对象，就是运行他的__iter__，在上述文件后添加如下内容，

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a = A()
for i in a:
	print(i)

运行结果为

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entered iter
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 13, in <module>
    for i in a:
TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'

注意，entered iter已经被打印了

但是报错了，报错的内容为iter函数（iter() 调用的就是__iter__）返回的内容不是一个迭代器，也就是说，for循环的操作是，通过__iter__ 函数返回一个迭代器，然后开始逐个输出迭代器中的内容

我们尝试返回一个迭代器，我们知道，一个list是可以被for循环输出的，因此，一个list的__iter__返回的内容必然是一个可以迭代出list中内容的迭代器

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from collections.abc import Iterable, Iterator  

class A():                                                                                                                                               
    def __iter__(self):
        print("entered iter")
        return [1,2,3].__iter__()
a = A()
for i in a:
	print(i)

输出结果

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定义一个迭代器

在一个类中，只要定义了一个__iter__，那么他就是一个可迭代对象，是一个可以通过for 关键字来触发__iter__函数运行的可迭代对象。

虽然他是一个可以被for触发的一个可迭代对象，但是目前还不知道迭代的内容是什么，所以我们需要定义迭代的内容，这就是迭代器

上面我们知道__iter__返回的内容需要是一个迭代器，只要一个类中定义__next__方法，他就是一个迭代器，因此我们需要在__iter__中返回自己即可

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from collections.abc import Iterable, Iterator  

class A():                                                                                                                                               
    def __iter__(self):
        print("entered iter")
        return self
     
    def __next__(self):
        return 1
    	
a = A()
for i in a:
	print(i)

输出是内容是，无穷无尽的1

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...

这说明，for的确是先调用__iter__，然后再调用__next__。

想要让循环停止，需要给一个判定条件，抛出StopIteration异常，即可

生成器

通过上面迭代器的定义可知，写一个迭代器还是比较复杂的，需要定义两个魔法函数，有一种特殊的迭代器，他叫生成器，他的写法就十分的简单

在函数中，把return 改为yield 即可

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def fibonacci(n): # 生成器函数 - 斐波那契
    a, b, counter = 0, 1, 0
    while True:
        if (counter > n): 
            return
        yield a
        a, b = b, a + b
        counter += 1
f = fibonacci(10) # f 是一个迭代器，由生成器返回生成
print(f.__next__()) # 或者使用next(f)，返回0

fibonacci(10)不会直接运行，每调用一次next，函数就执行到yield把值返回。

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