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Python3學習之路~4.2 迭代器

可以直接作用於for迴圈的資料型別有以下幾種:

一類是集合資料型別,如listtupledictsetstr等;

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

這些可以直接作用於for迴圈的物件統稱為可迭代物件:Iterable

可以使用isinstance()判斷一個物件是否是Iterable物件:

from collections import Iterable

def fib(max):
    n,a,b=0,0,1
    while n<max:
        #print(b)
yield b a,b = b,a+b n=n+1 return 'done' print(isinstance([],Iterable)) # True print(isinstance((),Iterable)) # True print(isinstance({},Iterable)) # True print(isinstance(set([]),Iterable)) # True print(isinstance('abc',Iterable)) # True print(isinstance((x for
x in range(10)),Iterable)) # True print(isinstance(fib(10),Iterable)) # True print(isinstance(100,Iterable)) # False
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而生成器不但可以作用於for迴圈,還可以被next()函式不斷呼叫並返回下一個值,直到最後丟擲StopIteration錯誤表示無法繼續返回下一個值了。

*可以被next()函式呼叫並不斷返回下一個值的物件稱為迭代器:Iterator

可以使用isinstance()判斷一個物件是否是Iterator物件:

from
collections import Iterator def fib(max): n,a,b=0,0,1 while n<max: #print(b) yield b a,b = b,a+b n=n+1 return 'done' print(isinstance([],Iterator)) # False print(isinstance((),Iterator)) # False print(isinstance({},Iterator)) # False print(isinstance(set([]),Iterator)) # False print(isinstance('abc',Iterator)) # False print(isinstance((x for x in range(10)),Iterator)) # True print(isinstance(fib(10),Iterator)) # True print(isinstance(100,Iterator)) # False
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生成器都是Iterator物件,但listtupledictsetstr等雖然是Iterable,卻不是Iterator

listtupledictsetstrIterable變成Iterator可以使用iter()函式:

from collections import Iterator

print(isinstance(iter([]),Iterator)) # True
print(isinstance(iter(()),Iterator)) # True
print(isinstance(iter({}),Iterator)) # True
print(isinstance(iter(set([])),Iterator)) # True
print(isinstance(iter('abc'),Iterator)) # True
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你可能會問,為什麼listtupledictsetstr等資料型別不是Iterator

這是因為Python的Iterator物件表示的是一個數據流,Iterator物件可以被next()函式呼叫並不斷返回下一個資料,直到沒有資料時丟擲StopIteration錯誤。可以把這個資料流看做是一個有序序列,但我們卻不能提前知道序列的長度,只能不斷通過next()函式實現按需計算下一個資料,所以Iterator的計算是惰性的,只有在需要返回下一個資料時它才會計算。

Iterator甚至可以表示一個無限大的資料流,例如全體自然數。而使用list是永遠不可能儲存全體自然數的。

 

小結

凡是可作用於for迴圈的物件都是Iterable型別;

凡是可作用於next()函式的物件都是Iterator型別,它們表示一個惰性計算的序列;

集合資料型別如listtupledictsetstr等是Iterable但不是Iterator,不過可以通過iter()函式獲得一個Iterator物件。

Python的for迴圈本質上就是通過不斷呼叫next()函式實現的,例如:

for x in [1, 2, 3, 4, 5]:
    pass

實際上完全等價於:

# 首先獲得Iterator物件:
it = iter([1, 2, 3, 4, 5])
# 迴圈:
while True:
    try:
        # 獲得下一個值:
        x = next(it)
    except StopIteration:
        # 遇到StopIteration就退出迴圈
        break

 

另外,在Python2.7中,range()生成一個列表,xrange()生成一個生成器。

在Python3.5中,range()直接生成一個生成器,xrange()沒有了。

#python 2.7
>>> range(10)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> type(range(10))
<type 'list'>
>>> xrange(10)
xrange(10)
>>> type(xrange(10))
<type 'xrange'>

#python 3.5
>>> range(10)
range(0, 10)
>>> type(range(10))
<class 'range'>
>>> xrange(10)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'xrange' is not defined
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檔案也是一種迭代器Iterator

from collections import Iterable
from collections import Iterator
f=open('yesterday.txt',encoding='UTF-8')
print(isinstance(f,Iterable)) #True
print(isinstance(f,Iterator)) #True
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