迭代器模式:一种惰性获取数据项的方式,即按需一次获取一个数据项。
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所有序列都是可以迭代的。我们接下来要实现一个 Sentence(句子)类,我们向这个类的构造方法传入包含一些文本的字符串,然后可以逐个单词迭代。
接下来测试 Sentence 实例能否迭代
序列可以迭代的原因:
iter()
解释器需要迭代对象 x 时,会自动调用iter(x)。
内置的 iter 函数有以下作用:
由于序列都实现了 __getitem__ 方法,所以都可以迭代。
可迭代对象:使用内置函数 iter() 可以获取迭代器的对象。
与迭代器的关系:Python 从可迭代对象中获取迭代器。
下面用for循环迭代一个字符串,这里字符串 'abc' 是可迭代的对象,用 for 循环迭代时是有生成器,只是 Python 隐藏了。
如果没有 for 语句,使用 while 循环模拟,要写成下面这样:
Python 内部会处理 for 循环和其他迭代上下文(如列表推导,元组拆包等等)中的 StopIteration 异常。
标准的迭代器接口有两个方法:
__next__ :返回下一个可用的元素,如果没有元素了,抛出 StopIteration 异常。
__iter__ :返回 self,以便在需要使用可迭代对象的地方使用迭代器,如 for 循环中。
迭代器:实现了无参数的 __next__ 方法,返回序列中的下一个元素;如果没有元素了,那么抛出 StopIteration 异常。Python 中的迭代器还实现了 __iter__ 方法,因此迭代器也可以迭代。
接下来使用迭代器模式实现 Sentence 类:
注意, 不要 在 Sentence 类中实现 __next__ 方法,让 Sentence 实例既是可迭代对象,也是自身的迭代器。
为了“支持多种遍历”,必须能从同一个可迭代的实例中获取多个独立的迭代器,而且各个迭代器要能维护自身的内部状态,因此这一模式正确的实现方式是,每次调用 iter(my_iterable) 都新建一个独立的迭代器。
所以总结下来就是:
实现相同功能,但却符合 Python 习惯的方式是,用生成器函数代替 SentenceIteror 类。
只要 Python 函数的定义体中有 yield 关键字,该函数就是生成器函数。调用生成器函数,就会返回一个生成器对象。
生成器函数会创建一个生成器对象,包装生成器函数的定义体,把生成器传给 next(...) 函数时,生成器函数会向前,执行函数定义体中的下一个 yield 语句,返回产出的值,并在函数定义体的当前位置暂停,。最终,函数的定义体返回时,外层的生成器对象会抛出 StopIteration 异常,这一点与迭代器协议一致。
如今这一版 Sentence 类相较之前简短多了,但是还不够慵懒。 惰性 ,是如今人们认为最好的特质。惰性实现是指尽可能延后生成值,这样做能节省内存,或许还能避免做无用的处理。
目前实现的几版 Sentence 类都不具有惰性,因为 __init__ 方法急迫的构建好了文本中的单词列表,然后将其绑定到 self.words 属性上。这样就得处理整个文本,列表使用的内存量可能与文本本身一样多(或许更多,取决于文本中有多少非单词字符)。
re.finditer 函数是 re.findall 函数的惰性版本,返回的是一个生成器,按需生成 re.MatchObject 实例。我们可以使用这个函数来让 Sentence 类变得懒惰,即只在需要时才生成下一个单词。
标准库提供了很多生成器函数,有用于逐行迭代纯文本文件的对象,还有出色的 os.walk 函数等等。本节专注于通用的函数:参数为任意的可迭代对象,返回值是生成器,用于生成选中的、计算出的和重新排列的元素。
第一组是用于 过滤 的生成器函数:从输入的可迭代对象中产出元素的子集,而且不修改元素本身。这种函数大多数都接受一个断言参数(predicate),这个参数是个 布尔函数 ,有一个参数,会应用到输入中的每个元素上,用于判断元素是否包含在输出中。
以下为这些函数的演示:
第二组是用于映射的生成器函数:在输入的单个/多个可迭代对象中的各个元素上做计算,然后返回结果。
以下为这些函数的用法:
第三组是用于合并的生成器函数,这些函数都可以从输入的多个可迭代对象中产出元素。
以下为演示:
第四组是从一个元素中产出多个值,扩展输入的可迭代对象。
以下为演示:
第五组生成器函数用于产出输入的可迭代对象中的全部元素,不过会以某种方式重新排列。
下面的函数都接受一个可迭代的对象,然后返回单个结果,这种函数叫“归约函数”,“合拢函数”或“累加函数”,其实,这些内置函数都可以用 functools.reduce 函数实现,但内置更加方便,而且还有一些优点。
参考教程:
《流畅的python》 P330 - 363
迭代器
迭代是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问,直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。
1.可迭代对象
以直接作用于for循环的数据类型有以下几种:
一类是集合数据类型,如list、tuple、dict、set、str等;
一类是generator,包括生成器和带yield的generator function。
这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable。
2.判断是否可以迭代
可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象:
运行结果:
而生成器不但可以作用于for循环,还可以被next()函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出StopIteration错误表示无法继续返回下一个值了。
相关推荐:《Python视频教程》
3.迭代器
可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator。
运行结果:
4.iter()函数
生成器都是Iterator对象,但list、dict、str虽然是Iterable,却不是Iterator。
把list、dict、str等Iterable变成Iterator可以使用iter()函数:
运行结果:
总结
·凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型;
·凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型
·集合数据类型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator,不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。
·目的是在使用集合的时候,减少占用的内容。
相关推荐:
三分钟看懂什么是Python生成器
迭代:按照一定的顺序访问集合中的每一个元素,或者叫遍历(其他语言叫做遍历);
可迭代对象(Iterable):能被迭代的对象,或者说直接作用于for循环的对象,可以通过for..in来遍历的对象,比如数组(list)、元祖(tuple)字符串等;
迭代器(Iterator):能作用于next() 函数,并不断返回下一个值的对象称为迭代器,是惰性计算的序列(很重要)
1、判断一个对象是可迭代对象呢?方法是通过collections模块的Iterable类型判断
2、判断一个对象是否是迭代器Iterator对象
3、可迭代对象Iterable转化为迭代器对象Iterator
4、使用迭代器迭代
1、迭代器的特性
A.惰性计算数据,节省内存
B.能记录状态,并通过next()函数执行下一个状态
C.具有可迭代性
2、集合数据类型如list、dict、str、tuple等是可迭代对象Iterable但不是迭代器Iterator,不过可以通过iter()函数转化为一个Iterator对象
原因:Iterator对象表示的是一个数据流,Iterator对象可以被next()函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据时抛出StopIteration错误。Iterator对象表示一个无限大的数据,集合是有限集合,假如被next()到最后就是没有返回直接carsh
3、生成器(generator)一定是迭代器,他是一种特殊的迭代器;
如果想了解更多Python知识,请查看
Python的基础知识之生成器
Python的基础知识之装饰器
学无止境,学习Python的伙伴可以多多交流。
9.9. 迭代器
现在你可能注意到大多数容器对象都可以用 for 遍历:
for element in [1, 2, 3]:
print(element)
for element in (1, 2, 3):
print(element)
for key in {'one':1, 'two':2}:
print(key)
for char in "123":
print(char)
for line in open("myfile.txt"):
print(line, end='')
这种形式的访问清晰、简洁、方便。迭代器的用法在 Python 中普遍而且统一。在后台, for 语句在容器对象中调用 iter() 。该函数返回一个定义了 __next__() 方法的迭代器对象,它在容器中逐一访问元素。没有后续的元素时, __next__() 抛出一个 StopIteration 异常通知 for 语句循环结束。你可以是用内建的 next() 函数调用 __next__() 方法;以下是其工作原理的示例:
s = 'abc'
it = iter(s)
it
next(it)
'a'
next(it)
'b'
next(it)
'c'
next(it)
Traceback (most recent call last):
File "
", line 1, in ?
next(it)
StopIteration
了解了迭代器协议的后台机制,就可以很容易的给自己的类添加迭代器行为。定义一个 __iter__() 方法,使其返回一个带有 __next__() 方法的对象。如果这个类已经定义了 __next__() ,那么 __iter__() 只需要返回 self:
一.什么是迭代器
迭代器是用来迭代取值的工具。
而涉及到把多个值循环取出来的类型有:列表,字符串,元组,字段,集合,打开文件等。通过使用的遍历方式有for···in···,while等,但是,这些方式只适用于有索引的数据类型。为了解决索引取的局限性,python提供了一种 不依赖于索引的取值方式:迭代器
注意:
二.可迭代对象
可迭代对象:但凡内置有__iter__方法的都称为可迭代对象
常见的可迭代对象:
1.集合数据类型,如list,tuple,dict,set,str等
2.生成器,包括生成器和带yield的生成器函数。
三.如何创建迭代器
迭代器是一个包含数个值的对象。
迭代器是可以迭代的对象,这意味着您可以遍历所有值。
从技术上讲,在Python中,迭代器是实现迭代器协议的对象,该协议由方法 __iter__() 和 __next__() 组成。
简而言之,一个类里面实现了__iter__()和__next__()这两个魔法方法,那么这个类的对象就是可迭代对象。
四.迭代器的优缺点
1.优点
2.缺点
五.迭代器示例
另外,如果类Stu继承了Iterator,那么Stu可以不用实现__iter__()方法
遍历迭代器
StopIteration
如果你有足够的 next() 语句,或者在 for 循环中使用,则上面的例子将永远进行下去。
为了防止迭代永远进行,我们可以使用 StopIteration 语句。
在 __next__() 方法中,如果迭代完成指定的次数,我们可以添加一个终止条件来引发错误