Python入门教程(二十四)Python的迭代器

什么是迭代器？

在Python中，迭代器是一种抽象的数据类型，它可以让你遍历容器中的元素，但是不需要知道容器中元素的数量以及具体的存储方式。

迭代器是Python访问容器的方式之一，它可以用于遍历任何可以遍历的对象。迭代器的工作方式是在迭代过程中不断返回容器中的下一个元素，直到容器中的所有元素都遍历完毕。

我们通过Python内置的iter()函数可以获得一个可迭代对象的迭代器。例如：

nums = [1, 2, 3]
it = iter(nums)

上述代码中，我们创建了一个列表nums，然后调用iter()函数来获取它的迭代器it。那么我们可以通过如下方式对列表进行迭代，以访问其中的元素。

while True:
    try:
        print(next(it))
    except StopIteration:
        break

上述代码中我们通过一个while循环，不断的调用next()函数来获取迭代器中的下一个元素，并将其打印出来，直到遇到StopIteration异常为止。

创建自己的迭代器

我们可以通过定义一个类来创建一个自定义的迭代器：

class MyIterator:
    def __init__(self):
        self.start = 1

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.start <= 10:
            x = self.start
            self.start += 1
            return x
        else:
            raise StopIteration

# 使用自定义迭代器
myiter = MyIterator()
for i in myiter:
    print(i, end=' ')

上述代码中我们创建了一个MyIterator的类，包含三个方法:

• __init__ 方法初始化起始值
• __iter__ 方法返回类自身，实现支持for in的特性
• __next__ 方法每次返回下一个元素，如果没有更多元素，抛出StopIteration异常

我们创建一个类的实例，并通过for in循环来对实例进行迭代输出。最终输出结果为：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

使用生成器创建迭代器

在Python中使用生成器也可以方便地创建自己的迭代器。生成器是一种特殊的函数，它们可以将一个函数分段返回。每次调用生成器函数时，它会自动执行，直到遇到yield语句，然后挂起函数的执行并返回yield的值，直到下一次调用时继续执行。

def my_range(first, last):
    while first < last:
        yield first
        first += 1

# 使用生成器创建迭代器
for i in my_range(0, 5):
    print(i, end=' ')

上述代码中，我们通过my_range生成器函数创建一个迭代器，它能够生成一个范围内的所有整数。我们使用for循环迭代这个生成器，并输出生成的结果。最终输出结果为：

0 1 2 3 4

除了上述示例外，我们还可以使用生成器表达式来创建迭代器。比如，我们可以创建一个列表的迭代器：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
list_iter = (x for x in my_list)

# 使用生成器表达式创建迭代器
for i in list_iter:
    print(i, end=' ')

上述代码中我们通过生成器表达式创建了一个列表的迭代器，并使用for循环迭代这个迭代器并输出结果。最终输出结果为：

1 2 3 4 5

总结

在Python中，迭代器是一个强大的工具，它可以帮助我们轻松地从容器中提取元素，并在处理大型数据集时，使用迭代器一步一步地进行处理可以减少内存的占用，提高处理效率。无论是自定义迭代器，还是使用生成器创建迭代器，都可以帮助我们更好地进行Python开发。