python 可迭代对象、迭代器、生成器详解

学习目标

• 学习迭代器是为了学习生成器，学习生成器是为了学习协程，协程就是实现多任务的一种方式

• 知道什么是可迭代对象，能够使用isinstance检测对象是否可迭代

• 知道使用iter函数可以获取可迭代对象的迭代器

• 知道使用next函数可以获得迭代器数据

 

一、可迭代对象、迭代器、生成器三者之间的联系

先看一张图：

官网文档地址

从上图中可以看出：

Iterable(可迭代对象)、Iterator(迭代器)、genetator(生成器)关系如下：

• 可迭代对象 有 __iter__方法
• 迭代器继承了可迭代对象，有 __iter__、__next__ 这两个方法
• 生成器又继承了迭代器，有 send、close、 __iter__、__next__ 等方法

 

 二、可迭代对象详解

1、介绍：

可迭代对象就是能够通过for循环迭代，逐一返回其成员项的对象称为可迭代对象， python中可迭代对象包括

• 所有序列类型 ：如 list、 str 和 tuple、range

• 非序列类型： dict、set、文件对象

• 实现了 __iter__() 方法的任意对象

• 实现了序列语义的 __getitem__()方法的任意对象。 注意点：实现了`__getitem__`方法的被称为可迭代对象(支持迭代操作)，但不是Iterable类型

2、__iter__()即(迭代协议)

__iter__() 在python中也被称作迭代协议，只要对象拥有 __iter__() 方法，那么该对象就实现了迭代协议，就可以进行迭代操作。

 __iter__()方法的返回值必须是一个迭代器(后面讲解迭代器)

如下代码：自定义可迭代对象类

class MyList:
    def __iter__(self):
        return iter([1,2,3,4,5])

ml = MyList()
for i in ml:
    print(i)

　输出结果如下：

1

2

3

4

5

 

 

3、 __getitem__()方法

__getitem__()是用来实现序列类型数据索引取值的魔术方法。python中的str、list、dict等类型的数据均实现了该方法。

li = [11,22,33]
dic = {'a':11,'b':22}
# 列表索引取值,本质上调用的是 li.__getitem__(1)方法去取值的。
li[1]

如下代码：自定义可迭代对象类

class Mylist2:
    """自定义的序列类类"""
    li = ['a1', 'a2', 'a3', 'a4']
    def __getitem__(self, item):
        # iten是for循环内部传进来的索引值，从0开始
        return self.li[item]
  
if __name__ == '__main__':
    m2 = Mylist2()
    for i in m2:
        print(i)

执行结果：

a1
a2
a3
a4

从上面的案例中我们可以看到我们在遍历Mylist2这个类的对象时,其实就是不断的调用对象的__getitem__方法来获取遍历出来的值

 

4、for循环迭代到底干了啥

4.1 __iter__()

当我们用for去遍历任何一个对象时，for循环执行的时候，会先去调用对象的 __iter__(),根据__iter__()返回的迭代器，再进行迭代操作

4.2 __getitem__()

for循环遍历对象的时候,会先去调用对象的 __iter__() 方法，如果对象没有定义 __iter__() 方法，那么for在遍历的时候，就会从索引 0 开始,循环调用__getitem__()，,把__getitem__()的返回值，作为遍历出来的数据，直到__getitem__()中抛出异常，则终止循环。