迭代器
什麼是迭代器
能被 next 指標呼叫，並不斷返回下一個值的物件，叫做迭代器。表示為Iterator，迭代器是一個物件型別資料。
概念
迭代器指的是迭代取值的工具，迭代是一個重複的過程，每次重複都是基於上一次的結果而繼續的，單純的重複並不是迭代。
特徵
迭代器並不依賴索引，而通過 next 指標迭代所有資料，一次只取一個值，大大節省空間。
惰性序列
惰性序列是指沒有一次性的把所有資料都放在序列中,而是遍歷一個放一個這樣的序列，range物件和迭代器能夠產生惰性序列。
檢查可迭代物件
for迴圈的用於遍歷可迭代物件，簡單粗暴的來說，可以被for迴圈遍歷的元素都是可迭代物件。for 迴圈能夠遍歷一切可迭代性資料的原因在於，底層呼叫了迭代器，通過next方法中的指標實現資料的獲取。所以普通的非迭代器可迭代物件和迭代器之間的區別就是，一個不能直接使用next呼叫，一個可以被next指標呼叫。
再次重複一遍，可迭代物件不一定是迭代器，迭代器一定是一個可迭代物件。
使用dir()函式可以檢視一個資料中的所有的物件成員，如果包含有__iter__方法，說明就是一個可迭代物件。換句話說，__iter__方法的作用就是返回一個可迭代物件。
# 定義一個列表，列表是可迭代物件
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
# 獲取列表的所有成員
res_lst = dir(lst)
print(res_lst)
'''
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
'''
# 檢視是否存在__iter__方法
res = '__iter__' in res_lst
print(res) # True
# 存在__iter__方法，說明確實是一個可迭代物件
定義迭代器
迭代器的表示方式是iterator。
使用iter函式
使用 iter 函式將一個普通的可迭代物件轉成迭代器。
lst = [1, 2, 3]
print(type(lst)) # <class 'list'>
it = iter(lst)
print(type(it)) # <class 'list_iterator'>
使用__iter__方法
使用 __iter__ 內建方法實現可迭代物件轉成迭代器。
lst = [1, 2, 3]
print(type(lst)) # <class 'list'>
it = lst.__iter__()
print(type(it)) # <class 'list_iterator'>
生成器
見 生成器詳細說明。
判斷迭代器
檢查內建方法
存在__iter__方法說明是可迭代物件。存在 __next__ 方法說明是迭代器，因為迭代器可以使用next指標獲取元素。
迭代器中，__iter__和__next__都存在。
產卡是可迭代物件。
# 列表
lst = list()
# 迭代器
lst_it = iter(lst)
# 迭代器中的所有成員
res_lst = dir(lst_it)
# 判斷
if '__iter__' in res_lst:
print('lst_it是一個可迭代物件')
if '__next__' in res_lst:
print('lst_it是一個迭代器')
'''
結果：
lst_it是一個可迭代物件
lst_it是一個迭代器
'''
使用collections模組
匯入collections模組中的Iterator和Iterable型別可以判斷是否是可迭代物件或者是迭代器。Iterator是迭代器型別資料。Iterable是可迭代物件型別資料。利用匯入的資料型別配合isinstance函式就可以判斷資料的型別。
lst = list()
lst_it = iter(lst)
# 判斷是否是迭代器
res = isinstance(lst_it, Iterator)
print(res) # True
# 判斷是否是可迭代物件
res = isinstance(lst_it, Iterable)
print(res) # True
呼叫迭代器
呼叫迭代器的幾種方法
- 使用
next函式或者是__next__內建方法一個一個、一遍一遍的獲取其中的資料； - 使用for迴圈遍歷出來；
- 使用while迴圈配合
next函式或者是__next__內建方法； - 強轉成為其它的資料型別；
使用next方法和函式
呼叫迭代器使用next函式才可以取出其中的內容，next 在呼叫迭代器中的資料時單向不可逆的，是一條路走到黑的過程，如果呼叫超出迭代器中的元素個數，會報錯StopIteration ，意為停止迭代。
# 因為lst本沒有資料，所以無法取出資料
lst = list()
lst_it = iter(lst)
res = next(lst_it) # StopIteration
print(res)
取出迭代器中的資料，如果資料全部取出要重置迭代器才能再次取出。
lst = [1, 2, 3]
lst_it = iter(lst)
# 迭代器中一次只會取出一個資料
print(next(lst_it)) # 1
print(next(lst_it)) # 2
print(next(lst_it)) # 3
# 超出迭代器中的元素個數，就會報錯
print(next(lst_it)) # StopIteration
# 如果要重新取出資料，就重置迭代器，重新定義一邊迭代器就是重置迭代器
lst_it = iter(lst)
# 再次取出資料，使用__next__方法
print(lst_it.__iter__()) # 1
print(lst_it.__iter__()) # 2
print(lst_it.__iter__()) # 3
總結
- 使用next函式呼叫
- 使用for迴圈遍歷
- 強轉成為其它的資料型別（實測容器都可以轉成迭代器，但是迭代器只有轉成列表才會有內容）
- next函式配合迴圈遍歷