python学习之【第十二篇】：Python中的迭代器

1.为何要有迭代器？

对于序列类型：字符串、列表、元组，我们可以使用索引的方式迭代取出其包含的元素。但对于字典、集合、文件等类型是没有索引的，若还想取出其内部包含的元素，则必须找出一种不依赖于索引的迭代方式，这就是迭代器。

2.什么是迭代器协议、可迭代对象、迭代器？

迭代器协议：

迭代器协议是指：对象必须提供一个next方法，执行该方法要么返回迭代的下一项，要么就引起一个 StopIteration异常，以终止迭代(只能往后走 不能往前推)。

可迭代对象：

实现了迭代器协议的对象称为可迭代对象Iterable。

实现方法：对象内部定义__iter__()方法

迭代器：

可迭代对象执行了obj.__iter__()后得到的结果就是迭代器，迭代器是即内置有__iter__又内置有__next__方法的对象。

3.Python中的for循环

3.1 for循环本质

由于字符串、列表、元组、字典、集合、文件等这些对象都不是迭代器，而在for循环内部，调用了这些对象的__iter__()方法，从而将这些对象变成了迭代器，然后调用迭代器的__next__方法进行取值，并且for循环最后会捕捉 StopIteration异常，以终止迭代。

3.2 for循环工作原理

l = [1, 2, 3, 4, 5]
for i in l:
    print(i)

以上这个for循环其内部执行了如下操作：

1. 执行l.__iter__()方法，得到一个迭代器对象iter_l;
2. 执行iter_l.__next__(),将得到的值赋值给i,然后执行循环体代码;
3. 重复过程2，直到捕捉到异常StopIteration,结束循环;

3.3 模拟for循环

# 模拟for循环
l = [1, 2, 3, 4, 5]
# 1.执行l.__iter__()方法，得到一个迭代器对象iter_l
iter_l = l.__iter__()
while True:
    try:
        # 2.执行iter_l.__next__(),将得到的值赋值给i,然后执行循环体代码;
        i = iter_l.__next__()
        print(i)
    # 3.直到捕捉到异常StopIteration,结束循环
    except StopIteration:
        break

4.迭代器的优缺点

优点：

• 提供一种统一的、不依赖于索引的迭代方式
• 惰性计算，节省内存

缺点

• 无法获取长度（只有在next完毕才知道到底有几个值）
• 一次性的，只能往后走，不能往前退

(完)