python中的迭代和迭代器解析

在python甚至编程中都经常能看到迭代，所谓迭代就是访问集合元素的一种方式，我们对可以对迭代对象进行依次拿取的过程称为遍历，也叫做迭代，而在python中常见的可以迭代的对象有元组，列表，字典，集合，range，字符串，而如何通过代码得知我们的对象是否是可以迭代的呢，我们导入collections模块的Iterable类，通过isinstance（）方法返回的布尔值True／False来判断是否可迭代：

from collections import Iterable
# 列表，元组，字典，字符串，集合，range 等对象都是可迭代对象

# 判断对象是否是可迭代对象
result = isinstance([3, 5], Iterable)
print("列表是否是可迭代对象:", result)

result = isinstance((3, 5), Iterable)
print("元组是否是可迭代对象:", result)

result = isinstance({"name": "陈晓", "age": 20}, Iterable)
print("字典是否是可迭代对象:", result)

result = isinstance({3, 5}, Iterable)
print("集合是否是可迭代对象:", result)

result = isinstance("苹果", Iterable)
print("字符串是否是可迭代对象:", result)

result = isinstance(range(5), Iterable)
print("range是否是可迭代对象:", result)

# for i in 5:
#     print(i)

result = isinstance(5, Iterable)
print("int对象是否是可迭代对象:", result)

# 提示： 可以判断对象是否是指定类型
result = isinstance(5, int)
print("int对象是否是类型:", result)


# 扩展-根据isinstance可以判断参数的类型
def show(name, age):
    if not isinstance(age, int):
        print("age不是int类型")

    print(name, age)


show("陈晓", "20")

class Student(object):
    pass


stu = Student()
# 判断对象是否是指定类型

result = isinstance(stu, Student)
print(result)

# int, 默认自定义对象都是不能迭代的，不是可迭代对象

可以容易得到下面的结果：

列表是否是可迭代对象: True
元组是否是可迭代对象: True
字典是否是可迭代对象: True
集合是否是可迭代对象: True
字符串是否是可迭代对象: True
range是否是可迭代对象: True
int对象是否是可迭代对象: False
int对象是否是类型: True
age不是int类型
鹿晗 20
True

可迭代对象通过__iter__方法向我们提供一个迭代器，我们在迭代一个可迭代对象的时候，实际上就是先获取该对象提供的一个迭代器，然后通过这个迭代器来依次获取对象中的每一个数据.

那么也就是说，一个具备了__iter__方法的对象，就是一个可迭代对象。

下面我们写一个自定义的可迭代对象：

# 自定义可迭代对象： 在类里面提供一个__iter__方法创建的对象就是可迭代对象
from collections import Iterable


class StudentList(object):

    def __init__(self):
        super(StudentList, self).__init__()
        self.my_list = list()


    # 添加信息
    def append_item(self, item):
        # 添加数据到系统的列表
        self.my_list.append(item)

    # 可迭代对象方法
    def __iter__(self):
        # 可迭代对象之所能够迭代数据是通过迭代器完成的-> 可迭代对象的本质就是通过迭代器把数据依次迭代出来的
        pass


student_list = StudentList()
student_list.append_item("苹果")
student_list.append_item("西瓜")
result = isinstance(student_list, Iterable)
print(result)

# for value in student_list:
#     print(value)

上面的代码重点放在__iter__()方法上面，而且这个方法里面我没有写任何代码，pass只是表示代码不报错。执行结果为：True

但是这个对象虽然是判断为可迭代，但是他不能通过我们的for循环取遍历，因为他不具有迭代器。如果放开我注释里的最后两行代码，就会报错

那什么是迭代器呢？

一个实现了__iter__方法和__next__方法的对象，就是迭代器，所以，我们要想构造一个迭代器，就要实现它的__next__方法。但这还不够，python要求迭代器本身也是可迭代的，所以我们还要为迭代器实现__iter__方法，而__iter__方法要返回一个迭代器，迭代器自身正是一个迭代器，所以迭代器的__iter__方法返回自身即可。

通过下面我们创建自定义的迭代器对象：

# 自定义迭代器对象： 在类里面提供__iter__和__next__方法创建的对象就是迭代器

# 自定义可迭代对象： 在类里面提供一个__iter__方法创建的对象就是可迭代对象
from collections import Iterable
from collections import Iterator


clas StudentList(object):

    def __init__(self):
        super(StudentList, self).__init__()
        self.my_list = list()


    # 添加信息
    def append_item(self, item):
        # 添加数据到系统的列表
        self.my_list.append(item)

    # 可迭代对象方法
    def __iter__(self):
        # 可迭代对象之所能够迭代数据是通过迭代器完成的-> 可迭代对象的本质就是通过迭代器把数据依次迭代出来的
        student_iterator = StudentIterator(self.my_list)
        result = isinstance(student_iterator, Iterator)
        print("student_iterator:", result)
        return student_iterator


# 自定义迭代器
class StudentIterator(object):

    def __init__(self, my_list):
        super(StudentIterator, self).__init__()
        self.my_list = my_list
        # 记录当前元素的下标
        self.current_index = 0

    def __iter__(self):
        return self

    # 获取迭代器中下一个值
    def __next__(self):
        if self.current_index < len(self.my_list):
            value = self.my_list[self.current_index]
            # 取值完成以后需要对下标加上1
            self.current_index += 1
            return value
        else:
            # 超出范围抛出停止迭代的异常
            raise StopIteration

# 创建可迭代对象
student_list = StudentList()
student_list.append_item("苹果")
student_list.append_item("西瓜")
result = isinstance(student_list, Iterable)
print(result)

for value in student_list:
    print(value)

执行结果：

True
student_iterator: True
苹果
西瓜

代码分析：

首先我们导入必要的模块，紧接着我们创建了一个StudentList的新式类，类里写了三个方法，第一个方法是初始化__init__方法，我们让他复写了父类的__init__,再给他带了一个空列表作为他的my_list属性，然后添加了append_item()方法用来往my_list添加内容，最后定义__iter__方法，在__iter__方法里调用了接下来我们准备好的自定义迭代器类实例化的对象，并且用return返回，而这个对象刚好是我们需要的迭代器，在StudentIterator这个类里面，我们还是初始化了父类init，并把my_list给传过来作为自己的属性，并且增加了一个记录当前元素下表的current-index，从0开始计数。。。算了不说了一切竟在代码中。。。