迭代器總結

程式設計三昧發表於2022-02-26

迭代器.001

前言

資料遍歷是我們日常開發中經常用到的邏輯,除了最常見的 for、while、forEach 外,迭代器也提供了資料遍歷的介面,瞭解迭代器有助於我們更好地進行資料處理。

Iterator

Iterator 是 ES6 引入的一種新的遍歷機制,迭代器有兩個核心概念:

  • 迭代器是一個統一的介面,它的作用是使各種資料結構可被便捷的訪問,它是透過一個鍵為Symbol.iterator 的方法來實現。
  • 迭代器是用於遍歷資料結構元素的指標(如資料庫中的遊標)。

迭代過程

迭代的過程如下:

  • 透過 Symbol.iterator 建立一個迭代器,指向當前資料結構的起始位置
  • 隨後透過 next 方法進行向下迭代指向下一個位置, next 方法會返回當前位置的物件,物件包含了 value 和 done 兩個屬性, value 是當前屬性的值, done 用於判斷是否遍歷結束
  • 當 done 為 true 時則遍歷結束

下面透過一個簡單的例子進行說明:

const items = ["zero", "one", "two"]; 
const it = items[Symbol.iterator]();  
it.next(); 
>{value: "zero", done: false} 
it.next(); 
>{value: "one", done: false} 
it.next(); 
>{value: "two", done: false} 
it.next(); 
>{value: undefined, done: true}

上面的例子,首先建立一個陣列,然後透過 Symbol.iterator 方法建立一個迭代器,之後不斷的呼叫 next 方法對陣列內部項進行訪問,當屬性 done 為 true 時訪問結束。

迭代器是協議(使用它們的規則)的一部分,用於迭代。該協議的一個關鍵特性就是它是順序的:迭代器一次返回一個值。這意味著如果可迭代資料結構是非線性的(例如樹),迭代將會使其線性化。

可迭代的資料結構

以下是可迭代的值:

  • Array
  • String
  • Map
  • Set
  • Dom元素(正在進行中)

我們將使用 for…of 迴圈(參見下文的 for…of 迴圈)對資料結構進行迭代。

Array

陣列 ( Array ) 和型別陣列 ( TypedArray ) 他們是可迭代的。

for (let item of ["zero", "one", "two"]) {  
    console.log(item); 
} 
// output: 
// zero 
// one 
// two

String

字串是可迭代的,單他們遍歷的是 Unicode 碼,每個碼可能包含一個到兩個的 Javascript 字元。

for (const c of 'z\uD83D\uDC0A') {
    console.log(c); 
} 
// output: 
// z 
// \uD83D\uDC0A

Map

Map 主要是迭代它們的 entries ,每個 entry 都會被編碼為 [key, value] 的項, entries 是以確定的形勢進行迭代,其順序是與新增的順序相同。

const map = new Map(); 
map.set(0, "zero"); 
map.set(1, "one");  
for (let item of map) {  
    console.log(item); 
} 
// output: 
// [0, "zero"] 
// [1, "one"]

注意: WeakMaps 不可迭代

Set

Set 是對其元素進行迭代,迭代的順序與其新增的順序相同

const set = new Set(); 
set.add("zero"); 
set.add("one");  
for (let item of set) {
    console.log(item);
} 
// output: 
// zero 
// one

注意: WeakSets 不可迭代

arguments

arguments 目前在 ES6 中使用越來越少,但也是可遍歷的

function args() {
    for (let item of arguments) {
        console.log(item);
    }
} args("zero", "one"); 
// output: 
// zero 
// one

普通物件不可迭代

普通物件是由 object 建立的,不可迭代:

// TypeError 
for (let item of {}) {
    console.log(item); 
}

for…of迴圈

for…of 是 ES6 新引入的迴圈,用於替代 for..in 和 forEach() ,並且支援新的迭代協議。它可用於迭代常規的資料型別,如 ArrayStringMapSet 等等。

迭代常規資料型別

Array

const nums = ["zero", "one", "two"];
for (let num of nums) {
    console.log(num); 
} 
// TypedArray 
const typedArray1 = new Int8Array(6); 
typedArray1[0] = 10; 
typedArray1[1] = 11;
for (let item of typedArray1) {
    console.log(item);
}

String

const str = "zero";  
for (let item of str) {
    console.log(item);
}

Map

let myMap = new Map(); 
myMap.set(0, "zero"); 
myMap.set(1, "one"); 
myMap.set(2, "two");  
// 遍歷 key 和 value 
for (let [key, value] of myMap) {
    console.log(key + " = " + value);
}
for (let [key, value] of myMap.entries()) {
    console.log(key + " = " + value);
}  
// 只遍歷 key 
for (let key of myMap.keys()) {
    console.log(key);
}  
// 只遍歷 value 
for (let value of myMap.values()) {
    console.log(value);
}

Set

let mySet = new Set(); 
mySet.add("zero"); 
mySet.add("one"); 
mySet.add("two");  
// 遍歷整個 set 
for (let item of mySet) {
    console.log(item);
}  
// 只遍歷 key 值 
for (let key of mySet.keys()) {
    console.log(key);
}  
// 只遍歷 value 
for (let value of mySet.values()) {
    console.log(value);
}  
// 遍歷 key 和 value ,兩者會相等 
for (let [key, value] of mySet.entries()) {
    console.log(key + " = " + value);
}

可迭代的資料結構

of 運算元必須是可迭代,這意味著如果是普通物件則無法進行迭代。如果資料結構類似於陣列的形式,則可以藉助 Array.from() 方法進行轉換迭代。

const arrayLink = {
    length: 2, 
    0: "zero", 
    1: "one"
}
// 報 TypeError 異常 
for (let item of arrayLink) {
    console.log(item);
}  
// 正常執行 
for (let item of Array.from(arrayLink)) {
    console.log(item);
}
// output: 
// zero 
// one 

let 、const 和 var 用於 for..of

如果使用 let 和 const ,每次迭代將會建立一個新的儲存空間,這可以保證作用域在迭代的內部。

const nums = ["zero", "one", "two"];
for (const num of nums) {
    console.log(num);
} 
// 報 ReferenceError 
console.log(num);

從上面的例子我們看到,最後一句會報異常,原因 num 的作用域只在迴圈體內部,外部無效。使用 var 則不會出現上述情況,因為 var 會作用於全域性,迭代將不會每次都建立一個新的儲存空間。

const nums = ["zero", "one", "two"];
forv (var num of nums) {
    console.log(num);
} 
console.log(num);
// output: two

總結

以上就是關於迭代器的一些總結,希望我們能夠在平時的開發中能夠靈活使用。

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~ 本文完,感謝閱讀!

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