python学习笔记之Iterable和Iterator的区别
来源:互联网 发布:鲜知知命理博客 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 01:04
我们已经知道,可以直接作用于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;
另一类是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。
可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象:
>>> from collections import Iterable>>> isinstance([1,2,3],Iterable)True>>> isinstance({1,2,3},Iterable)True>>> isinstance((1,2,3),Iterable)True>>> isinstance('123',Iterable)True>>> isinstance({'1','2','3'},Iterable)True>>> isinstance((x for x in range(10)),Iterable)True>>> isinstance(100,Iterable)False
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。
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。
可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterator对象:
>>> from collections import Iterator>>> isinstance((x for x in range(10)),Iterator)True>>> isinstance([1,2,3],Iterator)False>>> isinstance((1,2,3),Iterator)False>>> isinstance({1,2,3},Iterator)False>>> isinstance('123',Iterator)False
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:
>>> isinstance(iter([]), Iterator)True>>> isinstance(iter('abc'), Iterator)True
你可能会问,为什么list、dict、str等数据类型不是Iterator?
这是因为Python的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。可以把这个数据流看做是一个有序序列,但我们却不能提前知道序列的长度,只能不断通过next()函数实现按需计算下一个数据,所以Iterator的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时它才会计算。
Iterator甚至可以表示一个无限大的数据流,例如全体自然数。而使用list是永远不可能存储全体自然数的。
小结
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,它们表示一个惰性计算的序列;
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。
Python的for循环本质上就是通过不断调用next()函数实现的,例如:
for x in [1, 2, 3, 4, 5]: pass
实际上完全等价于:
# 首先获得Iterator对象:it = iter([1, 2, 3, 4, 5])# 循环:while True: try: # 获得下一个值: x = next(it) except StopIteration: # 遇到StopIteration就退出循环 break
下面是我自己编写的小例子,帮助理解:
from collections import Iterable, Iterator def g(): yield 1 yield 2 yield 3 print('Iterable? [1, 2, 3]:', isinstance([1, 2, 3], Iterable)) #Trueprint('Iterable? \'abc\':', isinstance('abc', Iterable)) #True print('Iterable? 123:', isinstance(123, Iterable)) #Falseprint('Iterable? g():', isinstance(g(), Iterable)) #Trueprint('Iterator? [1, 2, 3]:', isinstance([1, 2, 3], Iterator))#False print('Iterator? iter([1, 2, 3]):', isinstance(iter([1, 2, 3]), Iterator)) # Trueprint('Iterator? \'abc\':', isinstance('abc', Iterator)) #False print('Iterator? 123:', isinstance(123, Iterator)) #Falseprint('Iterator? g():', isinstance(g(), Iterator)) #True# iter list: print('for x in [1, 2, 3, 4, 5]:') for x in [1, 2, 3, 4, 5]: print(x) #1 2 3 4 5 print('for x in iter([1, 2, 3, 4, 5]):') for x in iter([1, 2, 3, 4, 5]): print(x) # 1 2 3 4 5print('next():') it = iter([1, 2, 3, 4, 5]) print(next(it)) print(next(it)) print(next(it)) print(next(it)) print(next(it)) #1 2 3 4 5d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3} # iter each key: print('iter key:', d) #iter key: {'c': 3, 'b': 2, 'a': 1}for k in d.keys(): print('key:', k) #key:c key:b key:a# iter each value: print('iter value:', d) #iter value: {'c': 3, 'b': 2, 'a': 1}for v in d.values(): print('value:', v) #value:3 value:2 value:1# iter both key and value: print('iter item:', d) #iter item: {'c': 3, 'b': 2, 'a': 1}for k, v in d.items(): print('item:', k, v) #item: c 3 item: b 2 item: a 1# iter list with index: print('iter enumerate([\'A\', \'B\', \'C\']') #iter enumerate(['A', 'B', 'C']for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']): print(i, value) #0 A 1 B 2 C # iter complex list: print('iter [(1, 1), (2, 4), (3, 9)]:') #iter [(1, 1), (2, 4), (3, 9)]:for x, y in [(1, 1), (2, 4), (3, 9)]: print(x, y) #1 1 2 4 3 9
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