Python中的“iterable”、“iterator”和“iteration”是什么?它们是如何定义的?
当前回答
上面的答案很好,但就我所见,对像我这样的人来说,没有足够的区别。
此外,人们倾向于把“X是一个具有__foo__()方法的对象”这样的定义放在前面,从而变得“过于python化”。这样的定义是正确的——它们基于duck-typing哲学,但是在试图理解概念的简单性时,对方法的关注往往会变得偏颇。
所以我添加了我的版本。
在自然语言中,
迭代是在一行元素中每次取一个元素的过程。
在Python中,
Iterable是一个对象,它是可迭代的,简单地说 它可以在迭代中使用,例如使用for循环。如何?通过使用迭代器。 我将在下面解释。 ... 而iterator是一个对象,它定义了如何实际执行 迭代——特别是下一个元素是什么。这就是为什么它一定是 next()方法。
迭代器本身也是可迭代的,区别在于它们的__iter__()方法返回相同的对象(self),而不管它的项是否已被之前对next()的调用所消耗。
那么,当Python解释器在obj: statement中看到for x时,它会怎么想?
看,一个for循环。看起来像是迭代器的工作…让我们买一个. ... 这里有个obj,我们来问他。 " obj先生,你有迭代器吗"(…调用iter(obj),它调用 Obj.__iter__(),它愉快地分发了一个闪亮的新迭代器_i。) 好吧,这很简单……让我们开始迭代。(x = _i.next()…X = _i.next()…
因为Mr. obj在这个测试中成功了(通过让某个方法返回一个有效的迭代器),我们用一个形容词来奖励他:你现在可以称他为“可迭代的Mr. obj”。
然而,在简单的情况下,将迭代器和iterable分开使用通常没有什么好处。所以你只定义了一个对象,它也是它自己的迭代器。(Python并不真正关心obj传递的_i是不是那么闪亮,而只是obj本身。)
这就是为什么在我看到的大多数例子中(也是让我一次又一次困惑的例子), 你可以看到:
class IterableExample(object):
def __iter__(self):
return self
def next(self):
pass
而不是
class Iterator(object):
def next(self):
pass
class Iterable(object):
def __iter__(self):
return Iterator()
不过,在有些情况下,将迭代器与可迭代对象分开可以带来好处,比如当你想要有一行项,但有更多的“游标”时。例如,当您想要处理“当前”和“即将”元素时,可以为这两个元素使用单独的迭代器。或者从一个巨大的列表中抽取多个线程:每个线程都有自己的迭代器来遍历所有项。请看上面@Raymond和@glglgl的回答。
想象一下你能做什么:
class SmartIterableExample(object):
def create_iterator(self):
# An amazingly powerful yet simple way to create arbitrary
# iterator, utilizing object state (or not, if you are fan
# of functional), magic and nuclear waste--no kittens hurt.
pass # don't forget to add the next() method
def __iter__(self):
return self.create_iterator()
注:
I'll repeat again: iterator is not iterable. Iterator cannot be used as a "source" in for loop. What for loop primarily needs is __iter__() (that returns something with next()). Of course, for is not the only iteration loop, so above applies to some other constructs as well (while...). Iterator's next() can throw StopIteration to stop iteration. Does not have to, though, it can iterate forever or use other means. In the above "thought process", _i does not really exist. I've made up that name. There's a small change in Python 3.x: next() method (not the built-in) now must be called __next__(). Yes, it should have been like that all along. You can also think of it like this: iterable has the data, iterator pulls the next item
免责声明:我不是任何Python解释器的开发人员,所以我真的不知道解释器“在想什么”。上面的思考仅仅是我从其他解释、实验和一个Python新手的实际经验中对这个主题的理解。
其他回答
iterable是一个具有__iter__()方法的对象。它可以迭代多次,比如list()和tuple()。
迭代器是进行迭代的对象。它由__iter__()方法返回,通过自己的__iter__()方法返回自身,并有一个next()方法(3.x中的__next__())。
迭代是调用next()响应的过程。__next__()直到引发StopIteration。
例子:
>>> a = [1, 2, 3] # iterable
>>> b1 = iter(a) # iterator 1
>>> b2 = iter(a) # iterator 2, independent of b1
>>> next(b1)
1
>>> next(b1)
2
>>> next(b2) # start over, as it is the first call to b2
1
>>> next(b1)
3
>>> next(b1)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
>>> b1 = iter(a) # new one, start over
>>> next(b1)
1
我不认为你能得到比文档更简单的东西,但我会尝试:
Iterable是可以被迭代的对象。在实践中,它通常是指一个序列,例如,有开始和结束的东西,以及一些贯穿其中所有项目的方法。 您可以将Iterator视为一个辅助伪方法(或伪属性),它给出(或保存)可迭代对象中的下一个(或第一个)项。(实际上它只是一个定义next()方法的对象) 《韦氏词典》对迭代这个词的定义可能是最好的解释:
B:重复指定的计算机指令序列 次数或直到满足条件-比较递归
迭代是一个通用术语,指一个接一个地获取某物的每一项。任何时候使用循环,显式或隐式,遍历一组项,这就是迭代。
在Python中,iterable和iterator有特定的含义。
iterable是一个具有__iter__方法的对象,该方法返回一个迭代器,或者定义了__getitem__方法,该方法可以接受从0开始的顺序索引(并在索引不再有效时引发IndexError)。iterable是一个你可以从中获取迭代器的对象。
迭代器是具有next (Python 2)或__next__ (Python 3)方法的对象。
无论何时在Python中使用for循环、map或列表推导式等,都会自动调用下一个方法从迭代器中获取每一项,从而完成迭代过程。
开始学习的一个好地方是教程的迭代器部分和标准类型页面的迭代器类型部分。在您理解了基础知识之后,请尝试函数式编程HOWTO中的迭代器部分。
以下是我在教授Python课程时使用的解释:
ITERABLE是:
任何可以循环的东西(例如,你可以循环一个字符串或文件)或 任何可以出现在for循环右边的东西:for x in iterable:…或 任何你可以用iter()调用并返回ITERATOR: iter(obj)或 一个定义__iter__的对象,该对象返回一个新的ITERATOR, 或者它可能有一个适合索引查找的__getitem__方法。
ITERATOR是一个对象:
在迭代过程中,state会记住它的位置, 使用__next__方法: 返回迭代中的下一个值 更新状态以指向下一个值 信号,当它完成时,引发StopIteration 并且它是可自迭代的(意味着它有一个返回self的__iter__方法)。
注:
Python 3中的__next__方法在Python 2中拼写为next,并且 内置函数next()在传递给它的对象上调用该方法。
例如:
>>> s = 'cat' # s is an ITERABLE
# s is a str object that is immutable
# s has no state
# s has a __getitem__() method
>>> t = iter(s) # t is an ITERATOR
# t has state (it starts by pointing at the "c"
# t has a next() method and an __iter__() method
>>> next(t) # the next() function returns the next value and advances the state
'c'
>>> next(t) # the next() function returns the next value and advances
'a'
>>> next(t) # the next() function returns the next value and advances
't'
>>> next(t) # next() raises StopIteration to signal that iteration is complete
Traceback (most recent call last):
...
StopIteration
>>> iter(t) is t # the iterator is self-iterable
下面是我的小抄:
sequence
+
|
v
def __getitem__(self, index: int):
+ ...
| raise IndexError
|
|
| def __iter__(self):
| + ...
| | return <iterator>
| |
| |
+--> or <-----+ def __next__(self):
+ | + ...
| | | raise StopIteration
v | |
iterable | |
+ | |
| | v
| +----> and +-------> iterator
| ^
v |
iter(<iterable>) +----------------------+
|
def generator(): |
+ yield 1 |
| generator_expression +-+
| |
+-> generator() +-> generator_iterator +-+
小测验:你看到…
每个迭代器都是可迭代对象? 容器对象的__iter__()方法可以实现为生成器? 具有__next__方法的迭代器不一定是迭代器?
答案:
Every iterator must have an __iter__ method. Having __iter__ is enough to be an iterable. Therefore every iterator is an iterable. When __iter__ is called it should return an iterator (return <iterator> in the diagram above). Calling a generator returns a generator iterator which is a type of iterator. class Iterable1: def __iter__(self): # a method (which is a function defined inside a class body) # calling iter() converts iterable (tuple) to iterator return iter((1,2,3)) class Iterable2: def __iter__(self): # a generator for i in (1, 2, 3): yield i class Iterable3: def __iter__(self): # with PEP 380 syntax yield from (1, 2, 3) # passes assert list(Iterable1()) == list(Iterable2()) == list(Iterable3()) == [1, 2, 3] Here is an example: class MyIterable: def __init__(self): self.n = 0 def __getitem__(self, index: int): return (1, 2, 3)[index] def __next__(self): n = self.n = self.n + 1 if n > 3: raise StopIteration return n # if you can iter it without raising a TypeError, then it's an iterable. iter(MyIterable()) # but obviously `MyIterable()` is not an iterator since it does not have # an `__iter__` method. from collections.abc import Iterator assert isinstance(MyIterable(), Iterator) # AssertionError
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