第 11 章 迭代器 vs 生成器

1. 迭代器

先区分两个概念：可迭代对象（iterable）、迭代器（iterator）

1️⃣可迭代对象（iterable）

概念：能被 for 循环遍历的对象，就是可迭代对象（iterable）

如下这些都是可迭代对象（iterable）：

names = ['张三', '李四', '王五']
citys = ('北京', '上海', '深圳')
msg = 'hello'

for item in names:
    print(item)

如下这些不是可迭代对象（iterable）：

age = 10
def test():
    pass

for item in test:
    print(item)
endregion

可迭代对象都拥有__iter__方法。

names = ['张三', '李四', '王五']
citys = ('北京', '上海', '深圳')
msg = 'hello'
age = 10
def test():
    pass

names.__iter__()
citys.__iter__()
msg.__iter__()

print(hasattr(names, '__iter__'))
print(hasattr(citys, '__iter__'))
print(hasattr(msg, '__iter__'))
print(hasattr(age, '__iter__'))
print(hasattr(test, '__iter__'))

2️⃣迭代器（iterator）

调用__iter__方法会得到：迭代器(iterator)

• 备注1：__iter__是一个魔法方法，当调用iter函数时，__iter__会自动调用。
• 备注2：可迭代对象.__iter__() 等价于： iter(可迭代对象)。
• 备注3：如果iter(obj)能得到一个迭代器(iterator)，那obj就是可迭代对象。

names = ['张三', '李四', '王五']
citys = ('北京', '上海', '深圳')
msg = 'hello'

print(names.__iter__())
print(citys.__iter__())
print(msg.__iter__())

print(iter(names))
print(iter(citys))
print(iter(msg))

迭代器（iterator）拥有__next__方法，每次调用都会根据当前的状态，返回下一个元素。

• 备注1：迭代器.__next__() 等价于 next(迭代器)。
• 备注2：当所有元素全都取出后，若继续调用__next__，Python会抛出StopIteration异常。

names = ['张三', '李四', '王五']
it = iter(names)
print(it.__next__())
print(it.__next__())
print(it.__next__())
print(it.__next__())

print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))

编写for循环遍历names列表

names = ['张三', '李四', '王五']
for item in names:
    print(item)

for循环背后的逻辑

names = ['张三', '李四', '王五']
# 1️⃣调用【可迭代对象的__iter__方法】获取到一个迭代器(iterator)
it = iter(names)
# 2️⃣开启一个无限循环
while True:
    try:
        # 3️⃣调用__next__方法，获取下一个元素
        item = next(it)
        print(item)
    except StopIteration:
        # 4️⃣捕获 StopIteration 异常，随后结束循环
        break

迭代器（iterator）也拥有__iter__方法，并且其返回值是迭代器自身。

这么设计的原因：让 for 循环也能遍历迭代器（即：为了让 iter(迭代器) 不出错）。

names = ['张三', '李四', '王五']

it = iter(names)
print(it)

result = iter(it)
print(result)

x = iter(result)
print(x)

it = iter(names)
for item in it:
    print(item)

迭代器协议：一个对象如果同时满足如下规范，那该对象就是一个迭代器：

1. 能被iter()接受。
2. 能被next()一步一步取值。

迭代器是一次性的，状态只会向前推进，且不会自动重置（迭代器在遍历的过程中会被“消耗”）。

names = ['张三', '李四', '王五']
it1 = iter(names)
it2 = iter(names)

print(it1)
print(it2)

print(next(it1))
print(next(it1))
print(next(it1))
print(next(it1)) # 此行代码会抛出异常，因为此时迭代器已经被耗尽了

# 如想重新依次获取元素，需要使用新的迭代器it2
print(next(it2))
print(next(it2))
print(next(it2))