可迭代对象/迭代器/生成器

字典、序列(包括字符串、列表和元组)、迭代器(iterator)、生成器(generator)都是可迭代对象

• 定义可迭代对象必须实现__iter__()方法
• 定义迭代器必须实现__iter__()和__next__()方法

• __iter__方法返回迭代器类的实例，__next__方法返回迭代的每一步结果，实现该方法时，超出边界要抛出StopIteration异常

  可迭代对象与迭代器的具体例子：

    class MyList(object):            # 定义可迭代对象类
      
        def __init__(self, num):
            self.data = num          # 上边界
       
        def __iter__(self):
            return MyListIterator(self.data)  # 返回该可迭代对象的迭代器类的实例
       
       
    class MyListIterator(object):    # 定义迭代器类，其是MyList可迭代对象的迭代器类
       
        def __init__(self, data):
            self.data = data         # 上边界
            self.now = 0             # 当前迭代值，初始为0
       
        def __iter__(self):
            return self              # 返回该对象的迭代器类的实例；因为自己就是迭代器，所以返回self
       
        def __next__(self):              # 迭代器类必须实现的方法
            while self.now < self.data:
                self.now += 1
                return self.now - 1  # 返回当前迭代值
            raise StopIteration      # 超出上边界，抛出异常
       
       
    my_list = MyList(5)              # 得到一个可迭代对象
    print(type(my_list))             # 返回该对象的类型
       
    my_list_iter = iter(my_list)     # 得到该对象的迭代器实例(iter用于创建迭代器。iter()直接调用对象的__iter__()，并把__iter__()的返回结果作为自己的返回值；next(iterator/generator)输出迭代器的下一个元素，迭代器只能往前不能往后，生成器可通过send往后)
    print(type(my_list_iter)) 
       
    for i in my_list:                # python解释器会在第一次迭代时自动调用iter(obj)，之后的迭代会调用迭代器的__next__()方法，for语句会自动处理最后抛出的StopIteration异常
        print(i) 
  

  输出

    <class '__main__.MyList'>
    <class '__main__.MyListIterator'>
    0
    1
    2
    3
    4
  

• 生成器是一种特殊的迭代器，生成器通过yield关键字自动实现了迭代器协议(即__iter__()和__next__()方法)，不需要手动实现两个方法
• yield可以理解为return，返回后面的值给调用者。不同的是return返回后，函数会被释放，而生成器则不会。 在直接调用next方法或用for语句进行下一次迭代时，生成器会从yield下一句开始执行，直至遇到下一个yield

• 生成器在迭代过程中可通过send改变当前的迭代值

  生成器的具体例子：

    def myList(num):      # 定义生成器
        now = 0           # 当前迭代值，初始为0
        while now < num:
            val = (yield now)                      # 返回当前迭代值，并接受通过send重新设置当前迭代值
            now = now + 1 if val is None else val  # val为None，迭代值自增1，否则重新设定当前迭代值为val
       
    my_list = myList(5)   # 得到一个生成器对象
       
    print(type(my_list))    
    print(next(my_list))   # 返回当前迭代值
    print(next(my_list)) 
       
    my_list.send(0)       # 重新设定当前的迭代值 往后跳跃
    print(next(my_list)) 
      
    my_list.send(3)       # 重新设定当前的迭代值 往前跳跃
    print(next(my_list)) 
       
    print(dir(my_list))     # 返回该对象所拥有的方法名，可以看到__iter__与__next__在其中 
  

  输出

    <class 'generator'>
    0
    1
    1
    4
    ['__class__', '__del__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__lt__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__next__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'close', 'gi_code', 'gi_frame', 'gi_running', 'gi_yieldfrom', 'send', 'throw']
  

参考

• Python可迭代对象，迭代器，生成器的区别