Python基础之迭代器

一、Python基础之迭代器

而涉及到把多个值循环取出来的类型有：列表，字符串，元组，字段，集合，打开文件等。通过使用的遍历方式有for···in···，while等，但是，这些方式只适用于有索引的数据类型。为了解决索引取的局限性，python提供了一种不依赖于索引的取值方式：迭代器

可迭代对象：但凡内置有__iter__方法的都称为可迭代对象

1.集合数据类型，如list,tuple,dict,set,str等

2.生成器，包括生成器和带yield的生成器函数。

迭代器是一个包含数个值的对象。

迭代器是可以迭代的对象，这意味着您可以遍历所有值。

从技术上讲，在Python中，迭代器是实现迭代器协议的对象，该协议由方法 __iter__()和 __next__()组成。

简而言之，一个类里面实现了__iter__()和__next__()这两个魔法方法，那么这个类的对象就是可迭代对象。

另外，如果类Stu继承了Iterator，那么Stu可以不用实现__iter__()方法

如果你有足够的 next()语句，或者在 for循环中使用，则上面的例子将永远进行下去。

为了防止迭代永远进行，我们可以使用 StopIteration语句。

在 __next__()方法中，如果迭代完成指定的次数，我们可以添加一个终止条件来引发错误

二、什么是迭代器,Python迭代器及其用法

1、在之前的章节中，我们对列表、元组、字典和集合等序列容器进行了详细讲解。值得注意的是，这些容器都具备一个共同的特点，即支持使用 for循环进行元素遍历，因此它们也被称为迭代器。

2、从字面上理解，迭代器是指支持迭代的容器，更准确地讲，是支持迭代的容器类对象。这里的容器可以是 Python提供的基础容器，如列表、元组等，也可以是自定义的容器类对象，只要它们支持迭代即可。

3、在前一章节中，我们已经学会了如何自定义一个序列类，但该序列类对象并不支持迭代，因此不能称之为迭代器。若要自定义实现一个迭代器，类中必须实现以下两个方法：

4、next(self)：返回容器的下一个元素。

5、iter(self)：该方法返回一个迭代器。

6、例如，以下程序自定义了一个简单的列表容器迭代器，支持迭代：

7、除此之外，Python内置的 iter()函数也会返回一个迭代器，其语法格式如下：

8、其中，obj必须是一个可迭代的容器对象，而 sentinel作为可选参数，如果使用此参数，则 obj必须是一个可调用对象，具体功能将在后续章节介绍。

9、可调用对象指的是该类的实例对象可以像函数一样直接使用“对象名()”的形式。通过在类中添加 call()方法，可以将该类的实例对象编程可调用对象。有关 call()方法的介绍将在后续章节中进行。

10、我们常用的是只有一个参数的 iter()函数，通过传入一个可迭代的容器对象，我们可以获得一个迭代器，然后通过调用迭代器中的 next()方法实现迭代。例如：

11、另外，也可以使用 next()内置函数进行迭代，即 next(myIter)，与 next()方法作用相同。

12、从程序的执行结果可以看出，当迭代完存储的所有元素后，如果继续迭代，则 next()方法会抛出 StopIteration异常。

13、这里介绍 iter()函数的第二个参数的作用。如果使用该参数，则要求第一个 obj参数必须传入可调用对象（可以不支持迭代）。当使用返回的迭代器调用 next()方法时，它会通过执行 obj()调用 call()方法。如果该方法的返回值与第二个参数值相同，则输出 StopIteration异常；反之，则输出 call()方法的返回值。

14、例如，修改 listDemo类如下所示：

15、输出结果中，最终抛出 StopIteration异常，是因为这里原本要输出的元素 1与 iter()函数的第二个参数相同。

16、迭代器本身是一个底层的特性和概念，在程序中并不常用。然而，它为生成器这一更有趣的特性提供了基础。有关生成器的相关知识将在后续章节中介绍。

三、Python中可迭代对象、迭代器以及iter()函数的两个用法详解

1、在Python编程中，理解可迭代对象（Iterable）、迭代器（Iterator）以及iter()函数的使用至关重要。首先，我们先来澄清两个基本概念：可迭代对象包括列表、元组、字符串等，它们都具备通过for循环遍历元素的特性。Python内置的Iterable类和collections.abc模块中的方法可以用来检测一个对象是否为可迭代对象，这依赖于对象是否实现了__iter__()方法。

2、如果一个对象没有__iter__()方法，但有__getitem__()，解释器会创造一个迭代器并按序获取元素。若两者皆无，会抛出TypeError。我们可以通过自定义对象并实现这两个方法来理解这个过程。

3、迭代器则更进一步，它是一个能记住遍历位置的特殊对象，只能向前推进。迭代器必须实现__iter__和__next__方法，分别用于返回迭代器和获取下一个元素。例如，当我们通过next(iterator)获取下一个值时，如果没有更多元素，会抛出StopIteration异常。

4、iter()函数有两个常见用法。第一个是iter(iterable)，将可迭代对象转换为迭代器，以便进一步操作。第二个是iter(callable, sentinel)，这里callable可以是任何可调用对象，sentinel作为标记值，当函数返回这个值时，迭代器会结束并抛出StopIteration异常。

5、举个例子，test_iter函数通过iter(callable, sentinel)的第二个用法，创建了一个特殊的迭代器，当函数返回特定值时，会终止迭代。这就是iter()函数的另一个实用场景。

6、总的来说，掌握Python中的这些概念和函数，能帮助你更有效地处理数据和迭代过程。