我們都知道，序列可以迭代。但是，你知道為什么嗎？ 本文來探討一下迭代背后的原理。

序列可以迭代的原因：iter 函數(shù)。解釋器需要迭代對(duì)象 x 時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)用 iter(x)。內(nèi)置的 iter 函數(shù)有以下作用：

(1) 檢查對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)了 iter 方法，如果實(shí)現(xiàn)了就調(diào)用它，獲取一個(gè)迭代器。

(2) 如果沒有實(shí)現(xiàn) iter 方法，但是實(shí)現(xiàn)了 getitem 方法，而且其參數(shù)是從零開始的索引，Python 會(huì)創(chuàng)建一個(gè)迭代器，嘗試按順序（從索引 0 開始）獲取元素。

(3) 如果前面兩步都失敗，Python 拋出 TypeError 異常，通常會(huì)提示“C objectis not iterable”（C 對(duì)象不可迭代），其中 C 是目標(biāo)對(duì)象所屬的類。

由此我們可以明確知道什么是 可迭代的對(duì)象： 使用 iter 內(nèi)置函數(shù)可以獲取迭代器的對(duì)象。即要么對(duì)象實(shí)現(xiàn)了能返回迭代器的 iter 方法，要么對(duì)象實(shí)現(xiàn)了 getitem 方法，而且其參數(shù)是從零開始的索引。

下面看一個(gè)實(shí)現(xiàn)了getitem方法的例子：

輸出結(jié)果：

我們創(chuàng)建了一個(gè)類Eg1，并且為這個(gè)類實(shí)現(xiàn)了 getitem 方法， 它的實(shí)例化對(duì)象o1 就是可迭代對(duì)象。

下面我們看一個(gè)實(shí)現(xiàn) iter 方法的例子，因?yàn)橛玫搅说鳎栽诖宋覀儽仨氃诿鞔_一下迭代器的用法。 標(biāo)準(zhǔn)的迭代器接口有兩個(gè)方法：

返回下一個(gè)可用的元素，如果沒有元素了，拋出 StopIteration異常。

返回 self，以便在應(yīng)該使用可迭代對(duì)象的地方使用迭代器，例如在 for 循環(huán)中。

我們創(chuàng)建了Eg2類，并為它實(shí)現(xiàn)了 iter 方法，此方法返回一個(gè)迭代器Eg2Iterator。 Eg2Iterator 實(shí)現(xiàn)了我們之前所說的next和iter方法。 實(shí)例化對(duì)象，并循環(huán)輸出：

可見，和o1是一樣的。

我們通過兩種方法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自己的可迭代對(duì)象，再此過程中我們要明確可迭代的對(duì)象和迭代器之間的關(guān)系：

Python 從可迭代的對(duì)象中獲取迭代器。

iter方法從我們自己創(chuàng)建的迭代器類中獲取迭代器，而getitem方法是python內(nèi)部自動(dòng)創(chuàng)建迭代器。

至此，我們明白了如何正確地實(shí)現(xiàn)可迭代對(duì)象，并且引出了怎樣實(shí)現(xiàn)迭代器，但是使用迭代器方法（即上面的例子2）的代碼量有點(diǎn)大，下面我們來了解一下如何使用更符合 Python 習(xí)慣的方式實(shí)現(xiàn) Eg2類。

哦了！就這么簡(jiǎn)單優(yōu)雅！不用再單獨(dú)定義一個(gè)迭代器類！

這里我們使用了yield 關(guān)鍵字， 只要 Python 函數(shù)的定義體中有 yield 關(guān)鍵字，該函數(shù)就是生成器函數(shù)。調(diào)用生成器函數(shù)時(shí)，會(huì)返回一個(gè)生成器對(duì)象。也就是說，生成器函數(shù)是生成器工廠。 當(dāng)然，例子3的代碼還可以使用yield from進(jìn)一步簡(jiǎn)化：

到這里我們明白了 可迭代對(duì)象 和 迭代器，還引申出了生成器，但還有一點(diǎn)沒有提，那就是生成器表達(dá)式。

使用生成器表達(dá)式例子4的代碼可以修改為：

在python中，所有生成器都是迭代器。

最后，總結(jié)一下：

（1）什么是可迭代對(duì)象？ 可迭代對(duì)象要么實(shí)現(xiàn)了能返回迭代器的 iter 方法，要么實(shí)現(xiàn)了 getitem 方法而且其參數(shù)是從零開始的索引。

（2）什么是迭代器？ 迭代器是這樣的對(duì)象：實(shí)現(xiàn)了無(wú)參數(shù)的 next 方法，返回下一個(gè)元素，如果沒有元素了，那么拋出 StopIteration 異常；并且實(shí)現(xiàn)iter 方法，返回迭代器本身。

（3）什么是生成器？ 生成器是帶有 yield 關(guān)鍵字的函數(shù)。調(diào)用生成器函數(shù)時(shí)，會(huì)返回一個(gè)生成器對(duì)象。

（4）什么是生成器表達(dá)式？ 生成器表達(dá)式是創(chuàng)建生成器的簡(jiǎn)潔句法，這樣無(wú)需先定義函數(shù)再調(diào)用。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。