迭代器

迭代是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

可迭代对象

我们已经知道可以对list、tuple、str等类型的数据使用for...in...的循环语法从其中依次拿到数据进行使用，我们把这样的过程称为遍历，也叫迭代。

我们把可以通过for...in...这类语句迭代读取一条数据供我们使用的对象称之为可迭代对象（Iterable）**。

但是，是否所有的数据类型都可以放到for...in...的语句中，然后让for...in...每次从中取出一条数据供我们使用，即供我们迭代吗？

# for循环可迭代的对象有： list tuple str dict set range
# 列表可以迭代
for value in [1,2,3]:
    print(value)

print(20*"--")
# 元组可以迭代
for value in (1,2,3):
    print(value)

如何判断一个对象是否可以迭代

可以使用 isinstance() 判断一个对象是否是 Iterable 对象：

from collections import Iterable
# 使用isinstance() 函数检测某个对象是否是一个可迭代的对象

# 列表是可迭代对象
result = isinstance([1,2], Iterable)
print(result)

可迭代对象的本质

我们分析对可迭代对象进行迭代使用的过程，发现每迭代一次（即在for...in...中每循环一次）都会返回对象中的下一条数据，一直向后读取数据直到迭代了所有数据后结束。那么，在这个过程中就应该有一个“人”去记录每次访问到了第几条数据，以便每次迭代都可以返回下一条数据。我们把这个能帮助我们进行数据迭代的“人”称为迭代器(Iterator)。

可迭代对象的本质就是可以向我们提供一个这样的中间“人”即迭代器帮助我们对其进行迭代遍历使用。

可迭代对象通过__iter__方法向我们提供一个迭代器，我们在迭代一个可迭代对象的时候，实际上就是先获取该对象提供的一个迭代器，然后通过这个迭代器来依次获取对象中的每一个数据.

那么也就是说，一个具备了__iter__方法的对象，就是一个可迭代对象。

from collections import Iterable
# 使用isinstance() 函数检测某个对象是否是一个可迭代的对象


class MyClass(object):
    # 可迭代对象的本质是，类中是否定义了 __iter__() 方法
    def __iter__(self):
        return self


c1 = MyClass()
# 对象c1不是可迭代对象
result = isinstance(c1, Iterable)
print(result)

iter()函数与next()函数

list、tuple等都是可迭代对象，我们可以通过iter()函数获取这些可迭代对象的迭代器。然后我们可以对获取到的迭代器不断使用next()函数来获取下一条数据。iter()函数实际上就是调用了可迭代对象的__iter__方法。

注意，当我们已经迭代完最后一个数据之后，再次调用next()函数会抛出StopIteration的异常，来告诉我们所有数据都已迭代完成，不用再执行next()函数了。

>>> li = [11, 22, 33, 44, 55]
>>> li_iter = iter(li)
>>> next(li_iter)
11
>>> next(li_iter)
22
>>> next(li_iter)
33
>>> next(li_iter)
44
>>> next(li_iter)
55
>>> next(li_iter)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
>>>

迭代器Iterator

通过上面的分析，我们已经知道，迭代器是用来帮助我们记录每次迭代访问到的位置，当我们对迭代器使用next()函数的时候，迭代器会向我们返回它所记录位置的下一个位置的数据。实际上，在使用next()函数的时候，调用的就是迭代器对象的__next__方法（Python3中是对象的__next__方法，Python2中是对象的next()方法）。所以，我们要想构造一个迭代器，就要实现它的__next__方法。但这还不够，python要求迭代器本身也是可迭代的，所以我们还要为迭代器实现__iter__方法，而__iter__方法要返回一个迭代器，迭代器自身正是一个迭代器，所以迭代器的__iter__方法返回自身即可。

一个实现了__iter__方法和__next__方法的对象，就是迭代器。

下面我们写个自定义的迭代器：

from collections import Iterable
from collections import Iterator


class StudentList(object):

    def __init__(self):
        # 创建列表
        self.items = list()

    def addItem(self,item):
        # 追加元素到列表中
        self.items.append(item)

    def __iter__(self):

        # 创建迭代器对象
        studentIterator = StudentIterator(self.items)

        # 返回迭代器对象
        return studentIterator


# 定义迭代器
class StudentIterator(object):
    # 定义构造方法
    # 1）完成 索引下标定义和初始化
    # 2）接收要遍历的列表值

    def __init__(self, items):

        self.items = items
        self.current_index = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        # 判断位置是否合法
        if self.current_index < len(self.items):
            # 根据current_index 返回列表值
            item = self.items[self.current_index]
            # 让 下标+1
            self.current_index += 1
            # 返回元素内容
            return item

        else:
            # 停止迭代
            raise StopIteration

# 实例化对象
stulist = StudentList()

stulist.addItem("年华")
stulist.addItem("终归")
stulist.addItem("时光")
#　检查是否是可迭代对象
result = isinstance(stulist, Iterable)
print(result)

for value in stulist:
    print(value)

并不是只有for循环能接收可迭代对象

除了for循环能接收可迭代对象，list、tuple等也能接收。

li = list(FibIterator(15))
print(li)
tp = tuple(FibIterator(6))
print(tp)

迭代器，生成器

迭代器