這幾個玩意比較繞礼华，雖然平時用起來一般沒什么問題咐鹤，但看一些文檔的時候，什么iterable, iterator一不留神就傻傻分不清楚了

注: 下文代碼里會使用兩個內(nèi)置模塊

import itertools
import collections

基本概念

1. iterable: 可迭代對象圣絮，簡單來說就是可以運(yùn)行for i in obj而不報錯的對象
2. iterator: 迭代器祈惶，是用來對可迭代對象進(jìn)行迭代的一個工具。一般指實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議(即__iter__和next方法)的類實(shí)例扮匠，判斷標(biāo)準(zhǔn)是assert isinstance(obj, collections.Iterator)
3. generator: 生成器捧请，是一種迭代器，使用yield關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)棒搜。（此處僅作對比疹蛉，不考慮生成器的其他用法）
4. sequence: 序列，指實(shí)現(xiàn)了序列協(xié)議的類實(shí)例力麸，內(nèi)置的包括: str, unicode, list, tuple, bytearray, buffer, xrange
5. iter(obj): 一個內(nèi)置函數(shù)可款，可以返回傳入obj對應(yīng)的迭代器，這里要求obj必須實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議或序列協(xié)議末盔。

詳細(xì)解讀

iterable 可迭代對象

首先是一個令人難受的消息筑舅，可迭代對象的判別標(biāo)準(zhǔn)，到現(xiàn)在都沒有一個優(yōu)雅的方式陨舱，我們只能說:

可以運(yùn)行for i in obj不報錯的翠拣，或者可以運(yùn)行iter(obj)而不報錯的，就是可迭代對象

參見帖子: https://stackoverflow.com/questions/1952464/in-python-how-do-i-determine-if-an-object-is-iterable

這里面的邏輯是這樣的: for i in obj里游盲，會調(diào)用iter函數(shù)返回迭代器误墓，然后使用迭代器進(jìn)行迭代蛮粮。iter函數(shù)會根據(jù)兩個協(xié)議得到一個迭代器返回，兩個協(xié)議如下:

第一種谜慌，實(shí)現(xiàn)了__iter__方法的然想，因?yàn)檫@個方法返回的就是迭代器，iter可以直接使用這個迭代器

第二種欣范，實(shí)現(xiàn)了__getitem__变泄，并且是數(shù)字索引，并且是從0開始依次+1的數(shù)字索引的恼琼，iter函數(shù)會構(gòu)造一個迭代器返回妨蛹。代碼大概是這樣，這里寫yield是為了表述方便晴竞，實(shí)際代碼應(yīng)該是用C語言寫的

def foo2(obj):
    i = 0
    while 1:
        try:
            yield obj.__getitem__(i)  # 這句等價于 yield obj[i]
        except IndexError:
            return
        i += 1

因?yàn)檫@里只except了IndexError蛙卤，所以可以避免對只實(shí)現(xiàn)了__getitem__的mapping類對象的誤判，舉個例子

class ST(object):
    def __init__(self):
        self.info = 'qwer'

    def __getitem__(self, item):
        return self.info[item]

class CT(object):
    def __init__(self):
        self.info = {
            0: 'a',
            1: 'b',
            2: 'c',
        }

    def __getitem__(self, item):
        return self.info[item]

print(list(iter(ST())))  # ['q', 'w', 'e', 'r']
print(list(iter(CT())))  # 會報錯 KeyError: 4

為了下面表述方便噩死，我將實(shí)現(xiàn)了第一類協(xié)議的iterable稱呼為一類iterable颤难，實(shí)現(xiàn)了第二類協(xié)議的稱呼為二類iterable

對一類iterable，可以有一種比較好的判斷方式assert isinstance(obj, collections.Iterable)

還有一個需要注意的是已维，可迭代對象不一定是有序的行嗤。比如字符串就一定有序，集合就一定無序衣摩。

iterator 迭代器

參見官網(wǎng)文檔: https://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#iterator-types

文檔里指出昂验，只要實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議的，就算是迭代器艾扮。也就是只要正確實(shí)現(xiàn)了__iter__和next(python3里是__next__)既琴，就是迭代器。這里要求next可以不斷取到下一個泡嘴，而迭代器的__iter__一定返回自身

普通迭代器在使用時甫恩，基本就是瘋狂調(diào)用next，直到拋出StopIteration異常酌予。下面代碼里寫yield同樣只為表述方便磺箕，并不是實(shí)際代碼

def foooo(obj):
    while 1:
        try:
            yield obj.next()
        except StopIteration:
            return

需要注意的很重要的一點(diǎn)是，迭代器是可耗盡的抛虫，也就是一次性的松靡。舉例來說，如下代碼建椰，a是一個迭代器雕欺，第一次循環(huán)的時候可以正常使用，輸出結(jié)果，第二次使用時屠列，因?yàn)榈饕押谋M啦逆，所以什么都輸出不了，這時候如果再調(diào)動一下a.next()笛洛，就必定會報StopIteration了

a = [1, 2, 3].__iter__()
print a
print list(i for i in a)
print list(i for i in a)

輸出結(jié)果是: 
<listiterator object at 0x109021610>
[1, 2, 3]
[]

那如果想重復(fù)使用一個迭代器夏志，該怎么做呢，內(nèi)置的itertools模塊有一個tee(iterable, n=2)方法苛让，接收一個可迭代對象沟蔑，然后返回n個它的不同的迭代器，這個函數(shù)有個關(guān)于新舊迭代器的小坑狱杰，感興趣的自己去了解吧溉贿，源碼和官方文檔在這 https://docs.python.org/2.7/library/itertools.html#itertools.tee ，應(yīng)該已經(jīng)講的很清楚了浦旱，想看實(shí)例的話可以點(diǎn) 閱讀原文，看我之前寫的itertools模塊的調(diào)用實(shí)例九杂。搞清楚這個函數(shù)颁湖，迭代器的“耗盡”就肯定沒問題了

a = [1, 2, 3].__iter__()
print a
b, c = itertools.tee(a)
print b, c
print list(i for i in b)
print list(i for i in c)

輸出結(jié)果是: 
<listiterator object at 0x10345e610>
<itertools.tee object at 0x103466098> <itertools.tee object at 0x1034660e0>
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]

generator 生成器

參見官網(wǎng): https://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#generator-types

生成器也是一種迭代器，那么它和一般迭代器相比例隆，有什么優(yōu)勢甥捺？

我認(rèn)為優(yōu)勢有三點(diǎn)

第一點(diǎn)是，生成器比迭代器多實(shí)現(xiàn)了三個方法镀层，send, throw和close镰禾，提供了更多操作，這里不再展開唱逢。

第二點(diǎn)是吴侦，生成器更方便，生成器有兩種構(gòu)造方式坞古，1是函數(shù)類备韧，用yield關(guān)鍵字構(gòu)建，2是列表推導(dǎo)的時候痪枫，把列表推導(dǎo)最外層的[]換成()织堂，這兩種方式中__iter__和next這兩個函數(shù)都不需要顯式實(shí)現(xiàn)，而是由生成器自動提供奶陈，可以讓代碼更pythonic易阳，也更易讀

第三點(diǎn)是，生成器更適合做計算吃粒，即含有復(fù)雜邏輯的迭代潦俺。我們知道普通迭代器不停next就完了，而生成器一般要求在next之前需要做各種計算和判斷，然后返回合適的值黑竞。雖然這種操作使用迭代器也能實(shí)現(xiàn)捕发，但跟生成器相比實(shí)在是不方便。舉個最經(jīng)典的計算斐波那契數(shù)列的例子很魂，下面是迭代器實(shí)現(xiàn)和生成器實(shí)現(xiàn)扎酷。

class Fib_1(object):
    def __init__(self):
        self.n1, self.n2 = 0, 1

    def __iter__(self):
        return self

    def next(self):
        self.n1, self.n2 = self.n2, self.n1 + self.n2
        return self.n1

def fib_2():
    a, b = 0, 1
    while 1:
        a, b = b, a + b
        yield a

f1 = Fib_1()
print(f1)
assert f1 is iter(f1)
assert isinstance(f1, collections.Iterable)
assert isinstance(f1, collections.Iterator)
print(list(itertools.islice(f1, 0, 10)))

f2 = fib_2()
print(f2)
assert f2 is iter(f2)
assert isinstance(f2, collections.Iterable)
assert isinstance(f2, collections.Iterator)
print(list(itertools.islice(f2, 0, 10)))

輸出結(jié)果為: 
<__main__.Fib_1 object at 0x108793810>
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]
<generator object fib_2 at 0x1087a6d20>
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]

其實(shí)，生成器一般不跟迭代器做比較遏匆，生成器比較的是類似列表推導(dǎo)一類的法挨，先把全量數(shù)據(jù)生成出來，再依次迭代的情況幅聘，那種情況會消耗大量內(nèi)存空間凡纳，而生成器消耗的空間是一定的，跟size沒關(guān)系帝蒿。最經(jīng)典的例子是range和xrange荐糜，后者的__iter__是用的生成器實(shí)現(xiàn)，這樣在迭代時葛超，就不會像前者一樣先把整個list算出來再迭代暴氏，而是迭代一個算一個，在數(shù)據(jù)量超大的時候绣张，后者的優(yōu)勢會極為明顯答渔。

如下面兩行，同樣是輸出0~1億序列中的前三位侥涵，第一行會先把這一億個數(shù)算出來沼撕，存到list里，然后再摘前三個芜飘，速度超慢還浪費(fèi)空間务豺。第二行則是一共就生成了三個，時間空間節(jié)省的不是一點(diǎn)半點(diǎn)燃箭。注意冲呢，生成器不是序列，所以不能用切片功能招狸，我這里用的itertools.islice可以對迭代器進(jìn)行切片敬拓，返回的仍然是迭代器，所以最后要用list包一層裙戏，消耗盡迭代器乘凸。

print(list(range(0, 100000000)[:3]))
print(list(itertools.islice(xrange(0, 100000000), 0, 3)))

輸出結(jié)果為: 
[0, 1, 2]
[0, 1, 2]

sequence 序列

參加官網(wǎng)文檔: https://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#sequence-types-str-unicode-list-tuple-bytearray-buffer-xrange

序列，是指有順序的累榜，有數(shù)字索引的营勤，且索引是從0到序列長度-1的灵嫌，不是mapping的一種結(jié)構(gòu)。python里就只有六種: str, unicode, list, tuple, bytearray, buffer, xrange葛作，自定義的類如果想通過sequence檢測寿羞，要么繼承collections.Sequence，要么繼承Sequence赂蠢，要么使用Sequence.register(MyClass)绪穆，沒有像迭代器那樣實(shí)現(xiàn)幾個方法就可以成為迭代器的操作。我們常用的其實(shí)也就是字符串虱岂，列表玖院，元組以及xrange。這個xrange本身是sequence第岖，但它的__iter__是返回的生成器难菌，這個需要注意下。

我們平時一般也不需要去判斷一個obj是不是序列蔑滓，如果非要判斷的話郊酒，可以參考這個帖子: https://stackoverflow.com/questions/43566044/what-is-pythons-sequence-protocol

這些概念之間的關(guān)系

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