目錄結(jié)構(gòu)：

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在開始文章之前，先貼上一張Iterable、Iterator與Generator之間的關(guān)系圖：

1. Iterator VS Iterable

迭代器(Iterator)

迭代器是實(shí)現(xiàn)了迭代器協(xié)議的類對(duì)象，迭代器協(xié)議規(guī)定了迭代器類必需定義__next()__方法。當(dāng)對(duì)迭代器對(duì)象調(diào)用next()方法時(shí)，對(duì)象會(huì)去調(diào)用__next()__計(jì)算迭代器的返回值。

可迭代對(duì)象(Iterable)

可迭代對(duì)象可以是任何對(duì)象，不一定是能返回迭代器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。一個(gè)可迭代對(duì)象會(huì)直接或間接性的調(diào)用這兩個(gè)方法__iter()__和__next()__；其中__iter()__方法只能返回迭代器對(duì)象，__next()__則供給迭代器進(jìn)行調(diào)用。

通常情況下，可迭代類都會(huì)實(shí)現(xiàn)__iter()__和__next()__,并且__iter()__返回它自己，換句話說，該類即是迭代器又是可迭代類。

下面的代碼展示了迭代器和可迭代器對(duì)象之間的差別：

a_set = {1, 2, 3}#定義set數(shù)據(jù)類型，set是可迭代類型
b_iterator = iter(a_set)#得到set的迭代器
#Output: 1
print(next(b_iterator))
#Output: <class 'set'>
print(type(a_set))
#Output: <class 'set_iterator'>
print(type(b_iterator))

從結(jié)果可以看出a_set是一個(gè)可迭代類型（set類型）,b_iterator是一個(gè)迭代器（set_iterator），它們兩個(gè)是完全不一同的類型。

下面的自定義了一個(gè)迭代器：

class Series(object):
 def __init__(self, low, high):
  self.current = low
  self.high = high
 def __iter__(self):
  return self
 def __next__(self):
  if self.current > self.high:
   raise StopIteration
  else:
   self.current += 1
   return self.current - 1
n_list = Series(1,10) 
print(list(n_list))

從上面的代碼可以看出，__iter__返回了迭代器本身。__next__返回迭代器的下一個(gè)值，如果沒有下一個(gè)返回值那么會(huì)拋出StopIteration異常。如果沒有在合適的位置拋出StopIteration異常結(jié)束迭代，那么在某些循環(huán)語句中（例如：for loop），將會(huì)形成死循環(huán)，所以在__next__中必需要在合適位置添加退出語句（拋出StopIterator異常）。

2.Itertools 模塊

Itertools是Python的內(nèi)置模塊，其中包含了能夠創(chuàng)建迭代器的函數(shù)。簡(jiǎn)而言之，它提供了許多能夠與迭代器交互的方法。

下面是我們使用Itertools模塊中count函數(shù)的案例：

from itertools import count
sequence = count(start=0, step=1)
while(next(sequence) <= 10):
 print(next(sequence),end=" ")

輸出：

Itertools中的cycle函數(shù)可以創(chuàng)建無限迭代器，例如：

from itertools import cycle
dessert = cycle(['Icecream','Cake'])
count = 0
while(count != 4):
 print('Q. What do we have for dessert? A: ' + next(dessert))
 count+=1

輸出：

Q. What do we have for dessert? A: Icecream
Q. What do we have for dessert? A: Cake
Q. What do we have for dessert? A: Icecream
Q. What do we have for dessert? A: Cake

關(guān)于更多itertools模塊的使用， 可以參見python文檔 。

3.生成器（Generator）

生成器可以說是迭代器的親兄弟，生成器允許我們像上面那樣寫迭代器而不用額外定義__iter__()和__next__()方法。

看下面的案例：

def series_generator(low, high):
 while low <= high:
  yield low
  low += 1
n_list = []
for num in series_generator(1,10):
 n_list.append(num)
print(n_list)

如果一個(gè)方法中出現(xiàn)了yield關(guān)鍵字，那么該方法就是一個(gè)生成器。生成器中沒有return語句，函數(shù)的返回值實(shí)際上是一個(gè)generator。當(dāng)循環(huán)開始執(zhí)行到y(tǒng)ield語句后，low的值會(huì)被擴(kuò)展到要返回的generator中。當(dāng)下一次循環(huán)到達(dá)yield語句時(shí)，generator會(huì)從上一次停止的地方恢復(fù)執(zhí)行，并且將最新的low值添加到generator中。循環(huán)一直運(yùn)行下去，直到low>high退出循環(huán)。

生成器支持延遲計(jì)算，只有當(dāng)去取生成器中的值時(shí)才會(huì)計(jì)算。

例如：

def test():
 print("進(jìn)入test函數(shù)")
 for i in range(2):
  print("yield number ",i)
  yield i
if "__main__" == __name__:
 print("開始調(diào)用test")
 res = test()
 print("結(jié)束調(diào)用test")
 next(res)
 next(res)

輸出：

開始調(diào)用test
結(jié)束調(diào)用test
第一次next(res)
進(jìn)入test函數(shù)
yield number 0
第二次next(res)
yield number  1

從結(jié)果可以看出，只有使用next調(diào)用迭代器時(shí)（使用for,while循環(huán)也可以），才會(huì)去執(zhí)行迭代器函數(shù)中的內(nèi)容。

python中生成器可以分為生成器函數(shù)和生成器表達(dá)式，生成器函數(shù)和生成器表達(dá)式是兩種不同的類型。

生成器函數(shù)是一個(gè)函數(shù)體中有yield關(guān)鍵字的，我們上面定義的test就是生成器函數(shù)。

生成器表達(dá)式的使用比較受限制，一個(gè)生成器表達(dá)式返回一個(gè)生成器。下面是一個(gè)使用生成器表達(dá)式的案例：

squares = (x * x for x in range(1,10))
print(type(squares))
print(list(squares))

輸出：

<class 'generator'>
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

生成器的效率是非常高的，生成器可以更好的利用內(nèi)存和CPU的使用效率，并且通常生成器的代碼都比較少，這使用生成器的代碼非常好容易理解。應(yīng)此應(yīng)該盡量多的在代碼中使用生成器

參考文檔

https://www.datacamp.com/community/tutorials/python-iterator-tutorial

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Python中的迭代器,希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！
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