函数和常用模块【day05】：迭代器（六）

本节内容

1、简书

2、可迭代对象

3、迭代器

4、rang方法

5、总结

一、简述

　　我们经常使用for循环去遍历一些序列数据，但是我们有的时间发现for循环的效率很低，而且很占用了大量的硬件资源，但是有的for循环遍历效率很高，而且很节省硬件资源，这是为什么呢？有人说是生成器的原因。

二、可迭代对象

1、for循环数据类型

集合数据类型，如：list、tuple、dict、set、str、bytes(字节)等。
生成器(generator)，包括生成器和带yield的生成器函数。

2、定义

　　可迭代对象(Iterable):直接用于for循环遍历数据的对象

3、`用isinstance()方法判断一个对象是否是Iterable对象`

>>> from collections import Iterable

>>> isinstance([],Iterable) #列表

True

>>> isinstance((),Iterable) #元组

True

>>> isinstance({},Iterable) #字典

True

>>> isinstance('abc',Iterable) #字符串

True

>>> isinstance(100,Iterable) #整型

False

注：生成器不但可以作用于for循环，还可以被__next__()函数不断调用，并且返回下一个值，直到最后抛出StopIteration错误表示无法继续返回下一个值而抛出的异常。

三、迭代器

1、定义

　　迭代器(Iterator)：可以用__next__()函数调用并不断的返回下一个值的对象称为迭代器。

2、`用isinstance()方法判断一个对象是否是Iterator对象`

>>> from collections import Iterator

>>> isinstance((i*2 for i in range(5)),Iterator) #生成器

True

>>> isinstance([],Iterator) #列表

False

>>> isinstance({},Iterator) #字典

False

>>> isinstance('abc',Iterator) #字符串

False

通过上面的例子可以看出，生成器都是Iterator对象，但是list、dict、str虽然是Iterable对象，却不是Iterator对象。

3、`iter()函数`

功能：把list、dict、str等Iterable对象变成Iterator对象。

>>> from collections import Iterator

>>> isinstance(iter([]),Iterator)

True

>>> isinstance(iter({}),Iterator)

True

4、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才会计算。

注：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。

四、rang()方法

在python2.7和python3的range()方法实现的原理是不一样的，下面我们就来用代码看看，代码如下：

>>> range(5) #python2.7

[0, 1, 2, 3, 4]

>>> xrange(5) #python2.7

xrange(5)

>>> range(5) #python3.5

range(0, 5)

从上面的代码可以看出，在python2.7中rang()只是一个list，在python3中是一个迭代器，python2.7中xrange()跟python3中的range()功能是一样的。

python3中的range()方法实现的原理如下：

1 2	`for` `x` `in` `range(5):` `pass`

实际相当于：

# 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

五、总结

凡是可以作用于for循环的对象都是Iterable类型。
凡是作用于__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，例如：list、dict、str等，是Iterable但是不是Iterator
集合数据类型可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。