Python学习之==>迭代器

一、概要

在了解Python的数据结构时，容器(container)、可迭代对象(iterable)、迭代器(iterator)、生成器(generator)、列表/集合/字典推导式(list,set,dict comprehension)众多概念参杂在一起，难免让人一头雾水，下面这幅图也许能让大家更清楚的理解他们之间的关系。

二、容器(container)

容器是一种把多个元素组织在一起的数据结构，容器中的元素可以逐个地迭代获取，可以用 in , not in 关键字判断元素是否包含在容器中。通常这类数据结构把所有的元素存储在内存中（也有一些特列并不是所有的元素都放在内存）在Python中，常见的容器对象有：

• list
• dict
• set
• tuple
• str

尽管绝大多数容器都提供了某种方式来获取其中的每一个元素，但这并不是容器本身提供的能力，而是可迭代对象赋予了容器这种能力，当然并不是所有的容器都是可迭代的。

三、可迭代对象(iterable)

一个list或tuple，我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple，这种遍历我们称为迭代（Iteration）。很多容器都是可迭代对象（比如：list、dict、tuple等），此外，像打开的文件，也是可迭代对象。但凡可以返回一个迭代器的对象都可成为可迭代对象。

这里x是一个list，是一个可迭代对象。我们知道，list、dict、set、tuple、str都是可迭代对象，通过iter()或__iter__()，就可以转化为一个迭代器。所以，我们可以说：一个具有iter方法的对象就可以称为可迭代对象。

四、迭代器(iterator)

上图中，y和z就是两个独立的迭代器，它是通过iter()方法从可迭代对象转化而来的。它是一个带状态的对象，该状态用于记录当前迭代所在的位置，以便下次迭代的时候取到正确的元素。它能在你调用 next() 方法的时候返回容器中的下一个值，任何实现了 __next__() 或next()方法的对象都是迭代器。迭代器有一种具体的迭代器类型，比如 list_iterator、set_iterator、tuple_iterator、str_iterator等 。

五、for循环的内部实现

在大多数情况下我们都不会用next()方法去可迭代对象中去取值，而是会用：for i in (iterable)，如下图：

for循环内部做了3件事情：

1. 调用iter()把可迭代对象转换成迭代器
2. 不断的调用迭代器的next()方法
3. 处理StopIteration异常，结束循环

六、isinstance

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterator对象，如下：

 from collections import Iterator,Iterable
 l = [1,2,3,4,5]
 d = iter(l)
 print(isinstance(l,list))      # 判断是否是list
 print(isinstance(l,Iterable))  # 判断是否是可迭代对象
 print(isinstance(l,Iterator))  # 判断是否是迭代器
 print(isinstance(d,Iterator))  # 判断是否是迭代器
 # True
 # True
 # False
 # True