無(wú)論是面試測(cè)試還是運(yùn)維涉及到python編碼崗位時(shí)，迭代器和可迭代對(duì)象都是繞不開(kāi)的一個(gè)問(wèn)題，本文對(duì)這兩個(gè)概念進(jìn)行重點(diǎn)講解，本文從什么是迭代講起，然后介紹迭代器和可迭代對(duì)象二者的區(qū)別，最后通過(guò)for 循環(huán)和自定義迭代器來(lái)加深讀者對(duì)這兩個(gè)概念的理解，只要認(rèn)真閱讀完文章，相信一定會(huì)幫助到大家，文章有點(diǎn)長(zhǎng)，建議首收藏！

迭代

關(guān)于迭代，維基百科是這樣子定義的：迭代是重復(fù)反饋過(guò)程的活動(dòng)，其目的通常是為了接近并到達(dá)所需的目標(biāo)或結(jié)果。每一次對(duì)過(guò)程的重復(fù)被稱(chēng)為一次“迭代”，而每一次迭代得到的結(jié)果會(huì)被用來(lái)作為下一次迭代的初始值。

在程序中，迭代是一種遍歷集合元素的方式，我們最常用的迭代應(yīng)用如下：

輸出：

1

2

3

可迭代對(duì)象(iterable)

只要實(shí)現(xiàn) __ iter __ 方法或者實(shí)現(xiàn) __ getitem __方法而且其參數(shù)從0開(kāi)始索引，那么該對(duì)象就是可迭代對(duì)象（iterable）。

Python 中的大多數(shù)內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（容器）都是可迭代對(duì)象，比如list、dict、tuple、set、string。創(chuàng)建一個(gè)可迭代對(duì)象的實(shí)例如下：

class IterableDemo(object):     def __init__(self, components):          self.components = list(components)     def __iter__(self):          return iter(self.components)V1 = IterableDemo([1, 2, 3])for i in V1:    print(i)

輸出

1

2

3

可以看到實(shí)例IterableDemo進(jìn)行了迭代，該對(duì)象之所以能迭代，是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了__ iter __ ()方法。當(dāng)使用for循環(huán)時(shí)候，解釋器會(huì)檢查對(duì)象是否有__ iter __ ()方法，有的話就是調(diào)用它來(lái)獲取一個(gè)迭代器。所以沒(méi)有 __ iter __ ()方法但實(shí)現(xiàn)了__ getitem __ ()，解釋器會(huì)創(chuàng)建一個(gè)迭代器，嘗試從0開(kāi)始按順序遍歷元素。如果嘗試失敗，Python便會(huì)拋出TypeError錯(cuò)誤。

看下面這個(gè)list的例子，l=[1,2,3]。這里 l是一個(gè)可迭代對(duì)象。

我們可以通過(guò)方法__iter__()和函數(shù)iter把list（可迭代對(duì)象）轉(zhuǎn)變成list迭代器對(duì)象，代碼如下

輸出

<class 'list'>

<class 'list_iterator'>

<class 'list_iterator'>

我們可以看到，list變成了list_iterator，證明list是可迭代對(duì)象！

a=123456

print(type(iter(a)))

輸出

TypeError: 'int' object is not iterable

可見(jiàn)int 類(lèi)型是不可迭代對(duì)象，也就是說(shuō)調(diào)用iter(對(duì)象)函數(shù)，如果該對(duì)象不可迭代，就會(huì)拋出TypeError的錯(cuò)誤。

迭代器(iterator)

Python 中的迭代器是一個(gè)可以迭代的對(duì)象，一個(gè)每次僅僅返回一個(gè)元素的對(duì)象。從技術(shù)上講，Python 迭代器對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)魔法方法：__iter__() 和 __next__()方法，統(tǒng)稱(chēng)為迭代器協(xié)議（iterator protocol）。

容器是一種把多個(gè)元素組織在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，容器中的元素可以逐個(gè)地迭代獲取，可以用 in , not in 關(guān)鍵字判斷元素是否包含在容器中。通常這類(lèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把所有的元素存儲(chǔ)在內(nèi)存中（也有一些特列并不是所有的元素都放在內(nèi)存）在Python中，常見(jiàn)的容器對(duì)象有：list、dequeue、set、dict、Counter、tuple、str等等。盡管絕大多數(shù)容器都提供了某種方式來(lái)獲取其中的每一個(gè)元素，但這并不是容器本身提供的能力，而是 可迭代對(duì)象 賦予了容器這種能力，當(dāng)然并不是所有的容器都是可迭代的（Bloom filter容器不可以迭代）。我們執(zhí)行以下代碼，創(chuàng)建x 和y兩個(gè)獨(dú)立的迭代器。

l=[1,2,3]x=iter(l)y=iter(l)print('y第一次調(diào)用：'+str(next(y)))print('x第一次調(diào)用：'+str(next(x)))print('y第二次調(diào)用：'+str(next(y)))print('x第二次調(diào)用：'+str(next(x)))

輸出

y第一次調(diào)用：1

x第一次調(diào)用：1

y第二次調(diào)用：2

x第二次調(diào)用：2

證明了

1. x、y是兩個(gè)獨(dú)立的迭代器，彼此不影響

2. 迭代器內(nèi)部持有一個(gè)狀態(tài)，該狀態(tài)用于記錄當(dāng)前迭代所在的位置，調(diào)用next，每次都是按順序獲取對(duì)應(yīng)的元素

那么究竟什么是迭代器呢？

迭代器是一個(gè)可以記住遍歷位置的對(duì)象，其內(nèi)部有一個(gè)狀態(tài)用于記錄迭代所在的位置，以便下次迭代時(shí)候能取出正確的元素。迭代器就像一個(gè)懶人一樣，當(dāng)你需要數(shù)據(jù)時(shí)候才會(huì)返回給你，否則就在等待下一次的調(diào)用。

迭代器技術(shù)主要應(yīng)用在哪些地方呢？主要包括：

· for 循環(huán)

· 構(gòu)建和擴(kuò)展集合類(lèi)型

· 逐行遍歷文本文件

· 列表推導(dǎo)、字典推導(dǎo)和集合推導(dǎo)

· 元組拆包

· 調(diào)用函數(shù)時(shí)，使用*拆包

迭代器和可迭代對(duì)象總結(jié)

共性：他們都可以通過(guò)循環(huán)的形式進(jìn)行迭代；

迭代器是可迭代對(duì)象， 但是可迭代對(duì)象不一定是迭代器，例如list是可迭代對(duì)象，但不是迭代器；

可以通過(guò)iter（可迭代對(duì)象）的方法來(lái)生成迭代器；

可迭代對(duì)象需要實(shí)現(xiàn) __ iter __ 方法或者實(shí)現(xiàn) __ getitem __方法而且其參數(shù)從0開(kāi)始索引。注意可迭代對(duì)象不一定實(shí)現(xiàn)__ next__方法；

迭代器需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)__ iter __ 方法和__next__ 方法，當(dāng)使用next（）函數(shù)時(shí)會(huì)調(diào)用__next__方法。

舉一個(gè)經(jīng)典的例子把

輸出error：

print(next(l))

TypeError: 'list' object is not an iterator

可見(jiàn)，list不是一個(gè)迭代器，因?yàn)樗麤](méi)有實(shí)現(xiàn)__next__方法

接下來(lái)執(zhí)行代碼，print(next(iter(l)))

輸出

1

可見(jiàn)通過(guò)iter(l) 生成了迭代器，因此next操作可以順利進(jìn)行

for i in (iterable)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

在大多數(shù)情況下，我們不會(huì)一次次調(diào)用next方法去取值，而是通過(guò) for i in (iterable)的方式，如下圖：

循環(huán)背后的原理又是什么呢？

調(diào)用iter（容器對(duì)象，即可迭代對(duì)象，即上圖中的x=[1,2,3]）函數(shù)生成迭代器（如果調(diào)用成功）

通過(guò)迭代器的__next__()方法訪問(wèn)容器元素

如果沒(méi)有元素了，將拋出StopIteration exception

循環(huán)捕獲StopIteration exception后就會(huì)終止循環(huán)

自定義迭代器

如果想自定義迭代器，需要實(shí)現(xiàn)__iter_和__next__兩個(gè)方法

from collections.abc import Iterableclass MyIterator:     last = 0     def __iter__(self):          return self     def __next__(self):         self.last += 1         if self.last > 5:             raise StopIteration         return self.lastmy= MyIterator()print(isinstance(my,Iterable))for i in my:print(i)

輸出：

True

1

2

3

4

5

從輸出結(jié)果可以看出my 是iterable對(duì)象，并完成了遍歷工作！

大家可以自定義一個(gè)類(lèi)，里面不實(shí)現(xiàn)__iter_和__next__兩個(gè)方法，例如

輸出：

TypeError: 'Demo' object is not iterable