Python基础之迭代器

一、什么是迭代器

迭代器即是用来迭代取值的工具，而迭代是重复反馈取值的过程，其目的通常是为了逼近所需的目标或结果，每一次对过程的重复称为一次“迭代”，而每一次迭代得到的结果会作为下一次迭代的初始值,单纯的重复并不是迭代。

例如：

while True:msg = input("请输入内容>>>")print(msg)

这只是一个单纯的循环，不是迭代。

如下才是迭代：

name = ['lili','小明', '小红']
index = 0
while index < len(name):print(name[index])index += 1

输出结果：

lili
小明
小红

这个例子，不仅满足重复，而且以每次重新赋值后的index值作为下一次循环中新的索引进行取值，反复迭代，最终可以取尽列表中的值。

1.1：可迭代对象

通过索引的方式进行取值，只适用于序列类型：字符串、元组、列表。对于没有索引的字典、集合等非序列类型，进行迭代取值，就使用到了迭代器。

什么是可迭代对象呢？

内置有__iter__()方法的对象，就是一个可迭代对象，字符串、元组、列表、字典、集合、打开的文件都是一个可迭代对象。

dic = {'a':1, 'b':2}
dic.__iter__()

可以使用isinstance()方法来判断对象是不是可迭代对象。使用方法如下，返回值为bool值。

isinstance('对象名称', Iterable)

1.2：迭代器对象

内置有__iter__()和__next__()方法的对象，就是一个迭代器对象。

打开的文件本身就是一个迭代器对象，执行迭代器对象.iter()方法得到的仍然是迭代器本身，而执行迭代器.next()方法就会计算出迭代器中的下一个值。

迭代器是Python提供的一种统一的、不依赖于索引的迭代取值方式，只要存在多个“值”，无论序列类型还是非序列类型都可以按照迭代器的方式取值。

dic = {'a':1, 'b':2}      # 可迭代对象dic
s = iter(dic)             # 本质就是在调用dic.__iter__(),返回dic的迭代器对象s
print(next(s))       # 输出：a
print(next(s))       # 输出：b
print(next(s))       # 抛出StopIteration的异常，代表无值可取，迭代结束

迭代器对象不一定是可迭代对象，但可迭代对象一定是迭代器对象

二、for循环原理

例如一个遍历字符串取值的过程：

for el in "abc":print(el)
# a
# b
# c

for循坏在执行的时候，首先会在“abc”字符串对象上调用iter()方法，返回一个定义了__next__()方法的迭代器对象，然后再调用该迭代器对象的next()方法将取到的值赋给el，next()方法会逐一访问“abc”中的元素，当元素用尽的时候，next()方法会引发一个StopIteration异常来通知for循环，捕捉到异常后，终止循坏。

itor = iter("abc")   # 调用iter()方法，生成迭代器对象
print(itor)        # <str_iterator object at 0x100a6fcd0>
print(dir(itor))   # dir()可以显示传入对象的所有属性和方法，有__iter__和__next__
print(next(itor))  # 用python内置的next()函数来调用迭代器内部的__next__()方法

三、迭代器的优缺点

3.1：优点

1、为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。

2、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。

3.2：缺点

1、除非取尽，否则无法获取迭代器的长度

2、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。