前面章節(jié)中,已經(jīng)對列表(list)盆繁、元組(tuple)掀淘、字典(dict)、集合(set)這些序列式容器做了詳細的介紹油昂。值得一提的是革娄,這些序列式容器有一個共同的特性,它們都支持使用 for 循環(huán)遍歷存儲的元素冕碟,都是可迭代的拦惋,因此它們又有一個別稱,即迭代器安寺。
從字面來理解厕妖,迭代器指的就是支持迭代的容器,更確切的說挑庶,是支持迭代的容器類對象言秸,這里的容器可以是列表软能、元組等這些 Python 提供的基礎容器,也可以是自定義的容器類對象举畸,只要該容器支持迭代即可埋嵌。
《Python實現(xiàn)自定義序列》一節(jié)中,已經(jīng)學會了如何自定義一個序列類俱恶,但該序列類對象并不支持迭代雹嗦,因此還不能稱之為迭代器。如果要自定義實現(xiàn)一個迭代器合是,則類中必須實現(xiàn)如下 2 個方法:
- next(self):返回容器的下一個元素了罪。
- iter(self):該方法返回一個迭代器(iterator)。
例如聪全,下面程序自定義了一個簡易的列表容器迭代器泊藕,支持迭代:
<pre class="python sh_python snippet-formatted sh_sourceCode" style="margin: 0px; display: block; padding: 0px; font-size: 14px; line-height: 1.6em; color: rgb(102, 102, 102); white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; background: none; border: none; border-radius: 0px;">
1. class listDemo:
2. def __init__(self):
3. self.__date=[]
4. self.__step = 0
5. def __next__(self):
6. if self.__step <= 0:
7. raise StopIteration
8. self.__step -= 1
9. #返回下一個元素
10. return self.__date[self.__step]
11. def __iter__(self):
12. #實例對象本身就是迭代器對象,因此直接返回 self 即可
13. return self
14. #添加元素
15. def __setitem__(self,key,value):
16. self.__date.insert(key,value)
17. self.__step += 1
18. mylist = listDemo()
19. mylist[0]=1
20. mylist[1]=2
21. for i in mylist:
22. print (i)
</pre>
程序執(zhí)行結果為:
2
1
除此之外难礼,Python 內(nèi)置的 iter() 函數(shù)也會返回一個迭代器娃圆,該函數(shù)的語法格式如下:
iter(obj[, sentinel])
其中,obj 必須是一個可迭代的容器對象蛾茉,而 sentinel 作為可選參數(shù)讼呢,如果使用此參數(shù),要求 obj 必須是一個可調(diào)用對象谦炬,具體功能后面會講悦屏。
可調(diào)用對象,指的是該類的實例對象可以像函數(shù)那樣键思,直接以“對象名()”的形式被使用础爬。通過在類中添加 call() 方法,就可以將該類的實例對象編程可調(diào)用對象吼鳞。有關 call() 方法看蚜,可閱讀《Python call()》做詳細了解。
我們常用的是僅有 1 個參數(shù)的 iter() 函數(shù)赔桌,通過傳入一個可迭代的容器對象供炎,我們可以獲得一個迭代器,通過調(diào)用該迭代器中的 next() 方法即可實現(xiàn)迭代纬乍。例如碱茁;
<pre class="python sh_python snippet-formatted sh_sourceCode" style="margin: 0px; display: block; padding: 0px; font-size: 14px; line-height: 1.6em; color: rgb(102, 102, 102); white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; background: none; border: none; border-radius: 0px;">
1. # 將列表轉(zhuǎn)換為迭代器
2. myIter = iter([1, 2, 3])
3. # 依次獲取迭代器的下一個元素
4. print(myIter.__next__())
5. print(myIter.__next__())
6. print(myIter.__next__())
7. print(myIter.__next__())
</pre>
運行結果為:
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\mengma\Desktop\demo.py", line 7, in <module>
print(myIter.next())
StopIteration
另外,也可以使用 next() 內(nèi)置函數(shù)來迭代仿贬,即 next(myIter),和 next() 方法是完全一樣的墓贿。
從程序的執(zhí)行結果可以看出茧泪,當?shù)甏鎯Φ乃性刂篁寻保绻^續(xù)迭代,則 next() 方法會拋出 StopIteration 異常队伟。
這里介紹 iter() 函數(shù)第 2 個參數(shù)的作用穴吹,如果使用該參數(shù),則要求第一個 obj 參數(shù)必須傳入可調(diào)用對象(可以不支持迭代)嗜侮,這樣當使用返回的迭代器調(diào)用 next() 方法時港令,它會通過執(zhí)行 obj() 調(diào)用 call() 方法,如果該方法的返回值和第 2 個參數(shù)值相同锈颗,則輸出 StopInteration 異常顷霹;反之,則輸出 call() 方法的返回值击吱。
例如淋淀,修改 listDemo 類如下所示:
<pre class="python sh_python snippet-formatted sh_sourceCode" style="margin: 0px; display: block; padding: 0px; font-size: 14px; line-height: 1.6em; color: rgb(102, 102, 102); white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; background: none; border: none; border-radius: 0px;">
1. class listDemo:
2. def __init__(self):
3. self.__date=[]
4. self.__step = 0
6. def __setitem__(self,key,value):
7. self.__date.insert(key,value)
8. self.__step += 1
9. #是該類實例對象成為可調(diào)用對象
10. def __call__(self):
11. self.__step-=1
12. return self.__date[self.__step]
14. mylist = listDemo()
15. mylist[0]=1
16. mylist[1]=2
17. #將 mylist 變?yōu)榈?18. a = iter(mylist,1)
19. print(a.__next__())
20. print(a.__next__())
</pre>
程序執(zhí)行結果為:
Traceback (most recent call last):
File "D:\python3.6\1.py", line 20, in <module>
print(a.next())
StopIteration
輸出結果中,之所以最終拋出 StopIteration 異常覆醇,是因為這里原本要輸出的元素 1 和 iter() 函數(shù)的第 2 個參數(shù)相同朵纷。
迭代器本身是一個底層的特性和概念,在程序中并不常用永脓,但它為生成器這一更有趣的特性提供了基礎袍辞。有關生成器的相關知識,會在后續(xù)章節(jié)中介紹常摧。