Python函數(shù)編程——迭代器

我們已經(jīng)知道，可以直接作用于 for 循環(huán)的數(shù)據(jù)類型有以下幾種：

1、類是集合數(shù)據(jù)類型，如 list 、 tuple 、 dict 、 set 、 str 等；

2、一類是 generator ，包括生成器和帶 yield 的generator function。

這些可以直接作用于 for 循環(huán)的對(duì)象統(tǒng)稱為 可迭代對(duì)象：Iterable，可迭代的意思就是可遍歷、可循環(huán)。

可以使用 isinstance() 判斷一個(gè)對(duì)象是否是 Iterable 對(duì)象：

          
            >>> from collections import Iterable
>>> isinstance([], Iterable)
True
>>> isinstance({}, Iterable)
True
>>> isinstance('abc', Iterable)
True
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
True
>>> isinstance(100, Iterable)
False
          
        

而生成器不但可以作用于for循環(huán)，還可以被next()函數(shù)不斷調(diào)用并返回下一個(gè)值，直到最后拋出StopIteration錯(cuò)誤表示無法繼續(xù)返回下一個(gè)值了。

可以被next()函數(shù)調(diào)用并不斷返回下一個(gè)值的對(duì)象稱為迭代器：Iterator。

生成器都是 Iterator 對(duì)象，但 list 、 dict 、 str 雖然是 Iterable ，卻不是 Iterator 。

把 list 、 dict 、 str 等 Iterable 變成 Iterator 可以使用 iter() 函數(shù)：

          
            >>> isinstance(iter([]), Iterator)
True
>>> isinstance(iter('abc'), Iterator)
True
          
        

你可能會(huì)問，為什么 list 、 dict 、 str 等數(shù)據(jù)類型不是 Iterator ？

這是因?yàn)镻ython的 Iterator 對(duì)象表示的是一個(gè)數(shù)據(jù)流，Iterator對(duì)象可以被 next() 函數(shù)調(diào)用并不斷返回下一個(gè)數(shù)據(jù)，直到?jīng)]有數(shù)據(jù)時(shí)拋出 StopIteration 錯(cuò)誤。可以把這個(gè)數(shù)據(jù)流看做是一個(gè)有序序列，但我們卻不能提前知道序列的長度，只能不斷通過 next() 函數(shù)實(shí)現(xiàn)按需計(jì)算下一個(gè)數(shù)據(jù)，所以 Iterator 的計(jì)算是惰性的，只有在需要返回下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)它才會(huì)計(jì)算。

Iterator 甚至可以表示一個(gè)無限大的數(shù)據(jù)流，例如全體自然數(shù)。而使用list是永遠(yuǎn)不可能存儲(chǔ)全體自然數(shù)的。

總結(jié)

凡是可作用于 for 循環(huán)的對(duì)象都是 Iterable 類型；

凡是可作用于 next() 函數(shù)的對(duì)象都是 Iterator 類型，它們表示一個(gè)惰性計(jì)算的序列；

集合數(shù)據(jù)類型如 list 、 dict 、 str 等是 Iterable 但不是 Iterator ，不過可以通過 iter() 函數(shù)獲得一個(gè) Iterator 對(duì)象。