Python 迭代器Iterator詳情

2022-05-30 18:01:37

前言

當我們需要對列表（list）、元組（tuple）、字典（dictionary）和集合（set）的元素進行遍歷時，其實Python內部都是啟動迭代器來完成操作的。

迭代器（Iterator）並非Python獨有的，在C++和Java中也出現了此概念。迭代器可以幫助我們解決面對複雜的資料場景時，快速簡便的獲取資料。

1. 什麼是迭代器？

迭代器是一個表示資料流的物件，當我們呼叫next()方法時會返回容器中的下一個值
迭代器中包含__iter__和__next__()方法。通過__iter__方法可以返回迭代器物件本身的方法。__next__()方法會使cur指標始終指向當前位置，即返回容器中的下一個值，如果容器中沒有更多元素了，則會丟擲StopIteration異常。
迭代器(iterator)也是可迭代的物件（iterable）

2. 迭代器型別

Python中支援容器進行迭代，同時也提供迭代器協定支援使用者自定義類進行迭代
容器迭代器：container.__iter__()方法實現容器物件迭代
迭代器協定：__iter__()方法和__next__()方法
__iter__()：返回迭代器本身，容器可以與for...in結合使用
__next__()：返回迭代器返回下一項

3. 迭代器分類

容器迭代器

data = [1,2,3,4]
it = iter(data)
print(next(it))
print(next(it))

Python中提供的內建容器有：list、tuple、dictionary 和 set都是可迭代物件
呼叫iter()方法獲取對應的迭代物件
呼叫next()方法獲取迭代物件下一項值。每一次呼叫next之後，會自動往後移到到一位，獲取後面一位的資料。

遍歷迭代器

for i in it:
    print(i)

對於可迭代物件，我們也可以使用for...in來進行迭代

自定義迭代器

class Myiter:
    def __init__(self,times):
        self.times = times
    def __iter__(self):
        self.n = 0
        return self
    def __next__(self):
        if self.n <= self.times:
           result = 3 ** self.n
            self.n += 1
            return result
        else:
            raise StopIteration
data = Myiter(4)
it = iter(data)
# 第1次
print(next(it))
# 第2次
print(next(it))
# 第3次
print(next(it))
# 第4次
print(next(it))
# 第5次
print(next(it))
# 第6次，超出範圍觸發StopIteration
print(next(it))
...
1
3
9
27
81
Traceback (most recent call last):
  File "E:workspaceuiatcookbookstester.py", line 67, in <module>
    print(next(it))
  File "E:workspaceuiatcookbookstester.py", line 51, in __next__
    raise StopIteration
StopIteration
...