我们将要来学习python的重要概念迭代和迭代器，通过简单实用的例子如列表迭代器和xrange。
可迭代
一个对象，物理或者虚拟存储的序列。list，tuple，strins，dicttionary，set以及生成器对象都是可迭代的，整型数是不可迭代的。如果你不确定哪个可迭代哪个不可以，你需要用python内建的iter()来帮忙。
1>>> iter([1,2,3]) 2<listiterator object at 0x026C8970> 3 4>>> iter({1:2, 2:4}) 5<dictionary-keyiterator object at 0x026CC1B0> 6 7>>> iter(1234) 8Traceback (most recent call last): 9 File "<pyshell#145>", line 1, in <module> 10 iter(1234) 11TypeError: 'int' object is not iterable
iter()为list返回了listiterator对象，为dictionary返回了dictionary-keyiterator对象。类似对其他可迭代类型也会返回迭代器对象。
iter()用在自定义的类型会怎样呢？我们先自己定义一个String类：
1class String(object): 2 def __init__(self, val): 3 self.val = val 4 def __str__(self): 5 return self.val 6 7st = String('sample string')
那么，st是可迭代的吗？
1>>> iter(st) 2 3TypeError: 'String' object is not iterable
你可能会有几个问题要问：
- 怎么让自定义的类型可迭代？
- iter()究竟做了些什么？
让我们补充String类来找找答案
1class String(object): 2 def __init__(self, val): 3 self.val = val 4 def __str__(self): 5 return self.val 6 def __iter__(self): 7 print "This is __iter__ method of String class" 8 return iter(self.val) #self.val is python string so iter() will return it's iterator 9 10>>> st = String('Sample String') 11>>> iter(st) 12This is __iter__ method of String class 13<iterator object at 0x026C8150>
在String类中需要一个’__iter__’方法把String类型变成可迭代的，这就是说’iter’内部调用了’iterable.__iter__()’
别急，不是只有增加’__iter()’方法这一种途径
1class String(object): 2 def __init__(self, val): 3 self.val = val 4 def __str__(self): 5 return self.val 6 def __getitem__(self, index): 7 return self.val[index] 8 9>>> st = String('Sample String') 10>>> iter(st) 11<iterator object at 0x0273AC10>
‘itr’也会调用’iterable.__getitem__()’，所以我们用’__getitem__’方法让String类型可迭代。
如果在String类中同时使用’__iter__()’和’__getitem__()’,就只有’__iter__’会起作用。
自动迭代
for循环会自动迭代
1for x in iterable: 2 print x
我们可以不用for循环来实现吗？
1def iterate_while(iterable): 2 index = 0 3 while(i< len(iterable)): 4 print iterable[i] 5 i +=1
这样做对list和string是管用的，但对dictionary不会奏效，所以这绝对不是python式的迭代，也肯定不能模拟for循环的功能。我们先看迭代器，等下回再过头来。
迭代器
关于迭代器先说几条………..
- 1. 迭代器对象在迭代过程中会会产生可迭代的值，`next()`或者`__next()__`是迭代器用来产生下一个值的方法。
- 2. 它会在迭代结束后发出StopIteration异常。
- 3. `iter()`函数返回迭代器对象
- 4. 如果`iter()`函数被用在迭代器对象，它会返回对象本身
我们试一试模仿for循环
1def simulate_for_loop(iterable): 2 it = iter(iterable) 3 while(True): 4 try: 5 print next(it) 6 except StopIteration: 7 break 8 9>>> simulate_for_loop([23,12,34,56]) 1023 1112 1234 1356
前面我们看过了iterable类，我们知道iter会返回迭代器对象。
现在我们试着理解迭代器类的设计。
1class Iterator: 2 def __init__(self, iterable) 3 self.iterable = iterable 4 . 5 . 6 def __iter__(self): #iter should return self if called on iterator 7 return self 8 def next(self): #Use __next__() in python 3.x 9 if condition: #it should raise StopIteration exception if no next element is left to return 10 raise StopIteration
我们学了够多的迭代和迭代器，在python程序中不会用到比这更深的了。
但是为了学习的目的我们就到这儿。。。。
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列表迭代器
你可能会在面试中写这个，所以打起精神来注意了
1class list_iter(object): 2 def __init__(self, list_data): 3 self.list_data = list_data 4 self.index = 0 5 def __iter__(self): 6 return self 7 def next(self): #Use __next__ in python 3.x 8 if self.index < len(self.list_data): 9 val = self.list_data[self.index] 10 self.index += 1 11 return val 12 else: 13 raise StopIteration()
我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器
1class List(object): 2 def __init__(self, val): 3 self.val = val 4 def __iter__(self): 5 return list_iter(self.val) 6 7>>> ls = List([1,2,34]) 8>>> it = iter(ls) 9>>> next(it) 101 11>>> next(it) 122 13>>> next(it) 1434 15>>> next(it) 16 17Traceback (most recent call last): 18 File "<pyshell#254>", line 1, in <module> 19 next(it) 20 File "<pyshell#228>", line 13, in next 21 raise StopIteration() 22StopIteration
xrange
从一个问题开始——xrange是迭代还是迭代器？
我们来看看
1>>> x = xrange(10) 2>>> type(x) 3<type 'xrange'>
几个关键点：
-
1. `iter(xrange(num))`应该被支持
-
2. 如果`iter(xrange(num))`返回同样的对象（xrange类型）那xrange就是迭代器
-
3. 如果`iter(xrange(num))`返回一个迭代器对象那xrange就是迭代
iter(xrange(10)) <rangeiterator object at 0x0264EFE0>
它返回了rangeiterator，所以我们完全可以叫它迭代器。
让我们用最少的xrange函数实现自己的xrange
xrange_iterator
1class xrange_iter(object): 2 def __init__(self, num): 3 self.num = num 4 self.start = 0 5 def __iter__(self): 6 return self 7 def next(self): 8 if self.start < self.num: 9 val = self.start 10 self.start += 1 11 return val 12 else: 13 raise StopIteration()
my xrange
1class my_xrange(object): 2 def __init__(self, num): 3 self.num = num 4 def __iter__(self): 5 return xrange_iter(self.num) 6 7>>> for x in my_xrange(10): 8 print x, 9 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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