Python的迭代器

迭代器的介绍

什么是迭代器

迭代器是迭代取值的工具，迭代是一个重复的过程，每一次的重复都是根据上一次的结果而继续的，单独的重复并不是迭代。

# 虽说迭代是一个重复的过程，但是以下单独的重复，并不是迭代
while True:
    print('hello')

# 迭代举例（也就是说，每个值每次都不一样）
l = ['x1ong','liu','li','lulu']
	index = 0
	while index < 4:
		print(l[index])
		index += 1

为什么要有迭代器

迭代器是用来迭代取值的工具，而涉及到把多个值逐个循环取出的数据类型有: 列表、元组、字符串、字典、集合、打开文件。

l = ['x1ong','liu','li','lulu']
	index = 0
	while index < 4:
		print(l[index])
		index += 1

上述迭代取值的方式只适用于有索引的数据类型:字符串、列表、元组 为了解决基于迭代器取值的局限性，Python必须提供一种取值方式，能够不依赖索引进行取值。那么就有了现在的迭代器。

如何使用迭代器

可迭代对象: 但凡内置有__iter__方法的数据类型，都是可迭代对象

s1 = 'hello'
s1.__iter__() 
l = ['x1ong']
l.__iter__()
tup = (1,)
tup.__iter__()
dic = {'a':1}
dic.__iter__()
set1 = {1,2,3}
set1.__iter__()

with open('./1.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
	f.__iter__()

'''
总结:
	是可迭代的对象有:字符串、列表、元组、字典、集合、打开文件
'''

# 调用可迭代对象下的__iter__方法，可以将可迭代对象转换为迭代器对象

dic = {'name':'x1ong','age':17,'addr':'china'}
dic_iterator = dic.__iter__()
print(dic_iterator)

#调用迭代器下面的__next__方法， 可以将字典中的key返回。对于其他数据类型，返回的都是对应的值。
# 执行一次 返回一个k
'''
print(dic_iterator.__next__()) # name 
print(dic_iterator.__next__()) # age
print(dic_iterator.__next__()) # addr
当__next()__将迭代器对象里面的值都取完的时候，再次取会抛出StopIteration错误。
# print(dic_iterator.__next__()) # 抛出 StopIteration 错误

'''
# 通过while循环取字典中的key和value
while True:
	try:
		print(dic_iterator.__next__()) # 取字典中的key
		# print(dic[dic_iterator.__next__()]) # 取字典中的value

	except StopIteration:
		break

这里说下try和except的使用，它类似于if和else语句，我们可以将有可能产生报错的代码，放到try里面(类似于if里面的)，而except放的则是我们程序报错之后要执行的语句(类似于else)而except StopIteration则表示，当程序要抛出StopIteration错误的时候，就执行子代码块的内容，即break终止循环。

可迭代对象和迭代器对象详解

可迭代对象又称为“可以被转换为迭代器的对象”：内置有__iter__方法

可迭代对象.__iter__()   # 得到一个迭代器对象

迭代器对象：内置有__next__方法并且内置有 __iter__方法的对象

迭代器对象.__next__()   # 得到迭代器的下一个值
迭代器对象.__iter__()  #  得到迭代器本身，调和不调都一样

str1 = 'hello'
str_iterator = str1.__iter__() # 获得一个迭代器对象

# 迭代器对象和迭代器对象.__iter()之后的结果做is比较 结果为True，所以调和不调都一样
print(str_iterator is str_iterator.__iter__()) # True 

当__next__取出的迭代器对象，被取尽时这会报错。也就是同一个迭代器对象只能被取尽一次。下次再取则直接抛出StopIteration异常。

# 文件对象本来就是一个迭代器对象，它可以直接调用__next__方法。下面我们使用while循环获取1.txt文件的所有内容
with open('./1.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
	# print(f.__next__()) # 显示1.txt文件中的第一行内容
        with open('./1.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:	
	while True:
		try:
			print(f.__next__(),end='')
		except StopIteration:
			break

基于目前的知识，我们可以总结如下：

可迭代对象：字符串、元组、列表、字典、集合、文件对象

迭代器对象：文件对象

for循环的工作原理

dic = {'name':'x1ong','age':17,'addr':'china'}

# 使用while循环获取字典中的key
dic_iterator = dic.__iter__()

while True:
	try:
		print(dic_iterator.__next__())
	except StopIteration:
		break

# for循环的工作原理
'''
1、调用dic.__iter__()方法，得到一个迭代器对象
2、调用迭代器对象下的__next__()方法， 拿到一个返回值，将返回值赋值给变量key
3、循环往复步骤2，直到抛出StopIteration异常，for循环则会捕捉该异常，从而停止循环
'''

# 使用for循环获取字典中的key
for key in dic:
	print(key)

迭代器的优缺点

优点

1、为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。

2、惰性计算：迭代器对象表示的是一个数据流，可以只在需要时才去调用next来计算出一个值，就迭代器本身来说，同一时刻在内存中只有一个值，因而可以存放无限大的数据流，而对于其他容器类型，如列表，需要把所有的元素都存放于内存中，受内存大小的限制，可以存放的值的个数是有限的。

缺点

1、除非取尽，否则无法获取迭代器的长度

2、只能取下一个值，不能回到开始，更像是‘一次性的’，迭代器产生后的唯一目标就是重复执行next方法直到值取尽，否则就会停留在某个位置，等待下一次调用next；若是要再次迭代同个对象，你只能重新调用iter方法去创建一个新的迭代器对象，如果有两个或者多个循环使用同一个迭代器，必然只会有一个循环能取到值。