python 迭代器 Iterator

一、可迭代對象定義

可以直接作用於for迴圈的數據類型有以下幾種：

一類是集合數據類型，如list、tuple、dict、set、str、bytes、bytearray等；

一類是generator，包括表達式生成器和帶yield的函數生成器。

這些可以直接作用於for迴圈的對象統稱為可迭代對象：Iterable。

二、判斷一個對象是否是可迭代對象

 1 >>> from collections import Iterable
 2 >>> isinstance([], Iterable)
 3 True
 4 >>> isinstance({}, Iterable)
 5 True
 6 >>> isinstance(b'abc', Iterable)
 7 True
 8 >>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
 9 True
10 >>> isinstance(100, Iterable)
11 False

 三、迭代器定義

生成器不但可以作用於for迴圈，還可以被next()函數不斷調用並返回下一個值，直到最後拋出StopIteration錯誤表示無法繼續返回下一個值了。

可以被next()函數調用並不斷返回下一個值的對象稱為迭代器：Iterator。

四、判斷一個對象是否是迭代器

1 >>> from collections import Iterator
2 >>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
3 True
4 >>> isinstance([], Iterator)
5 False
6 >>> isinstance({}, Iterator)
7 False
8 >>> isinstance(b'abc', Iterator)
9 False

五、迭代器總結

生成器都是Iterator對象，但list、tuple、dict、set、str、bytes、bytearray等雖然是Iterable，卻不是Iterator。

把list、tuple、dict、set、str、bytes、bytearray等Iterable變成Iterator可以使用iter()函數。iter()函數可以把一個可迭代對象轉換成一個迭代器。

1 >>> from collections import Iterator
2 >>> isinstance(iter([]), Iterator)
3 True
4 >>> isinstance(iter(b'abc'), Iterator)
5 True

為什麼list、dict、str等數據類型不是Iterator？

這是因為Python的Iterator對象表示的是一個數據流，Iterator對象可以被next()函數調用並不斷返回下一個數據，直到沒有數據時拋出StopIteration錯誤。可以把這個數據流看做是一個有序序列，但我們卻不能提前知道序列的長度，只能不斷通過next()函數實現按需計算下一個數據，所以Iterator的計算是惰性的，只有在需要返回下一個數據時它才會計算。

Iterator甚至可以表示一個無限大的數據流，例如全體自然數。而使用list是永遠不可能存儲全體自然數的。

凡是可作用於for迴圈的對象都是Iterable類型；

凡是可作用於next()函數的對象都是Iterator類型，它們表示一個惰性計算的序列；

集合數據類型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不過可以通過iter()函數獲得一個Iterator對象;

Python的for迴圈本質上就是通過不斷調用next()函數實現的。