05-迭代器

一、什么是迭代器

迭代器指的是迭代取值的工具，迭代是一个重复的过程，每次重复都是居于上一次的结果而继续的，单纯的重复并不是迭代

二、为何有迭代器

迭代器是用来迭代取值的工具，而涉及到把多个循环取出来的类型有：列表、字符串、元组、字典、集合、打开文件

l=['egon','liu','alex']
    i=0
    while i < len(l):
        print(l[i])
        i+=1

上述迭代取值的方式只适用于有索引的数据类型：列表、字符串、元组，为了解决基于索引迭代器取值的局限性python必须提供一种能够不依赖于索引的取值方式，这就是迭代器

三、如何使用迭代器

1.可迭代的对象：但凡内置有iter方法的都称之为可迭代的对象

str = ""
str.__iter__()

list = []
list.__iter__()

tuple = (1,)
tuple.__iter__()

dict = {}
dict.__iter__()

set = {1,2,3}
set.__iter__()

with open('a.txt',mode='w') as f:
    f.__iter__()

2.调用可迭代对象下的iter方法会将其转换成迭代器对象

d={'a':1,'b':2,'c':3}
d_iterator=d.__iter__()
print(d_iterator) # output:<dict_keyiterator object at 0x0000022A041B54F0>
print(d_iterator.__next__())	# output:a
print(d_iterator.__next__())	# output:b
print(d_iterator.__next__())	# output:c
print(d_iterator.__next__())	# output:抛出异常StopIteration

# 那该如何不会出现异常呢
while True:
    try:
        print(d_iterator.__next__())
    except StopIteration:
        break

3.可迭代对象与迭代器对象详解

1）可迭代对象

可迭代对象（“可以转换成迭代器的对象”）：内置__iter__方法对象

# 用法
可迭代对象.__iter__()	# 得到迭代器对象

2）迭代器对象

迭代器对象：内置有__next__方法并且内置有__iter__方法的对象

# 用法
迭代器对象.__next__（）# 得到迭代器的下一个值
迭代器对象.__iter__（）# 得到迭代器的本身，说白了调了跟没调一个样子

# 示例
dic={'a':1,'b':2,'c':3}
dic_iterator=dic.__iter__()
print(dic_iterator is dic_iterator.__iter__().__iter__().__iter__()) # output:a,b,c,True

4.可迭代对象

可迭代对象：字符串、列表、元组、字典、集合、文件对象

迭代器对象：文件对象

str = ""
str.__iter__()

list = []
list.__iter__()

tuple = (1,)
tuple.__iter__()

dict = {}
dict.__iter__()

set = {1,2,3}
set.__iter__()

with open('a.txt',mode='w') as f:
    f.__iter__()
    f.__next__()

5.for循环的工作原理

for循环可以称之为迭代器循环

d={'a':1,'b':2,'c':3}
# 1、d.__iter__()得到一个迭代器对象
# 2、迭代器对象.__next__()拿到一个返回值，然后将该返回值赋值给k
# 3、循环往复步骤2，直到抛出StopIteration异常for循环会捕捉异常然后结束循环
for k in d:
   	print(k)
    
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    for line in f: # f.__iter__()
        print(line)
        
list('hello')	# 原理同for循环

6.迭代器优缺点总结

1.优点

为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。
惰性计算：迭代器对象表示的是一个数据流，可以只在需要时才去调用next来计算出一个值，就迭代器本身来说，同一时刻在内存中只有一个值，因而可以存放无限大的数据流，而对于其他容器类型，如列表，需要把所有的元素都存放于内存中，受内存大小的限制，可以存放的值的个数是有限的。

2.缺点

除非取尽，否则无法获取迭代器的长度
只能取下一个值，不能回到开始，更像是‘一次性的’，迭代器产生后的唯一目标就是重复执行next方法直到值取尽，否则就会停留在某个位置，等待下一次调用next；若是要再次迭代同个对象，你只能重新调用iter方法去创建一个新的迭代器对象，如果有两个或者多个循环使用同一个迭代器，必然只会有一个循环能取到值。