Python高階主題教程1 Iterators

iterators是可以向上迭代的物件。在這篇部落格中，我們會學習到iterator如何工作，以及如何使用__iter__和__next__方法（即class中的函式）定義你自己的iterator。

iterators在python隨處可見，for迴圈，comprehensions，generator等等都是用它來實現的，只是表面你看不見。

在python中，iterator僅僅就是個可以迭代的物件(object)，乙個可以返回資料的物件，每次返回乙個元素。

從技術上來說，pythoniterator object必須要實現兩個方法：__iter__ () 和 __next__() ，統稱為iterator protocal。

如果我們得到了乙個iterator object，我們就把這個物件稱之為iterable。絕大多數內建的container都是可迭代的（iterable）:list，tuple，string等等。

使用iter() 函式可以給我們返回乙個iterator。

我們使用 next() 函式手動迭代出乙個iterator中所有的項，當到最後乙個項時不會再有元素返回，它將引發 stopiteration ,看下面例子。

# define a list
my_list =[4
,7,0
,3]# get an iterator using iter()
my_iter =
iter
(my_list)
## iterate through it using next() 
#prints 4
print
(next
(my_iter)
)#prints 7
print
(next
(my_iter)
)## next(obj) is same as obj.__next__()
#prints 0
print
(my_iter.__next__())
#prints 3
print
(my_iter.__next__())
## this will raise error, no items left
next
(my_iter)

乙個更棒的自動迭代方法你是使用for loop。如此一來，我們就可以對任何能返回iterator的物件進行迭代。比如說 list，string，file等。

>>
>
for element in my_list:..
.print
(element)..
.470
3

在上面的例子中，for迴圈能自動在list中迭代。實際上，for迴圈可以在任何可迭代的物件上進行迭代。讓我們深入看看for迴圈內部怎麼實現的：

for element in iterable:

# do something with element

實際上實現是這樣的：

# create an iterator object from that iterable iter_obj = iter (iterable) # infinite loop while true :try :# get the next item element = next (iter_obj) # do something with element except stopiteration: # if stopiteration is raised, break from loop

break

所以在內部，for 迴圈建立乙個iterator物件，是呼叫 iter() 函式完成的。有意思的是，for迴圈實際上乙個有限的while迴圈。

在迴圈內部，它呼叫next()得到下乙個元素，然後用這個元素執行for迴圈中的主體**。當iterator中元素迭代完時，stopiteration會被觸發，迴圈結束。需要注意的是，任何其他的異常都會被通過。

在python中從頭構建iterator很容易，只需要實現兩個方法：__iter()和__next()。

iter()方法會返回它本身的迭代器。如若需要，可以完成初始化。

next()方法必須依序返回下乙個元素，直到最後乙個物件，如果此時再呼叫__next()__則會引發stopiterator。

class
powtwo
:"""class to implement an iterator
of powers of two"""
def__init__
(self,
max=0)
:        self.
max=
maxdef
__iter__
(self)
:        self.n =
0return self
def__next__
(self)
:if self.n <= self.
max:
result =
2** self.n
self.n +=
1return result
else
:raise stopiteration

下面我們建立乙個迭代器，如下迭代：

>>
> a = powtwo(4)
>>
> i =
iter
(a)>>
>
next
(i)1
>>
>
next
(i)2
>>
>
next
(i)4
>>
>
next
(i)8
>>
>
next
(i)16
>>
>
next
(i)traceback (most recent call last):.
..stopiteration

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