什么是迭代器，Python迭代器及其用法

Question

如题所述

Answer 1

在之前的章节中，我们对列表、元组、字典和集合等序列容器进行了详细讲解。值得注意的是，这些容器都具备一个共同的特点，即支持使用 for 循环进行元素遍历，因此它们也被称为迭代器。

从字面上理解，迭代器是指支持迭代的容器，更准确地讲，是支持迭代的容器类对象。这里的容器可以是 Python 提供的基础容器，如列表、元组等，也可以是自定义的容器类对象，只要它们支持迭代即可。

在前一章节中，我们已经学会了如何自定义一个序列类，但该序列类对象并不支持迭代，因此不能称之为迭代器。若要自定义实现一个迭代器，类中必须实现以下两个方法：

next(self)：返回容器的下一个元素。

iter(self)：该方法返回一个迭代器。

例如，以下程序自定义了一个简单的列表容器迭代器，支持迭代：

程序执行结果为：

除此之外，Python 内置的 iter() 函数也会返回一个迭代器，其语法格式如下：

其中，obj 必须是一个可迭代的容器对象，而 sentinel 作为可选参数，如果使用此参数，则 obj 必须是一个可调用对象，具体功能将在后续章节介绍。

可调用对象指的是该类的实例对象可以像函数一样直接使用“对象名()”的形式。通过在类中添加 call() 方法，可以将该类的实例对象编程可调用对象。有关 call() 方法的介绍将在后续章节中进行。

我们常用的是只有一个参数的 iter() 函数，通过传入一个可迭代的容器对象，我们可以获得一个迭代器，然后通过调用迭代器中的 next() 方法实现迭代。例如：

运行结果为：

另外，也可以使用 next() 内置函数进行迭代，即 next(myIter)，与 next() 方法作用相同。

从程序的执行结果可以看出，当迭代完存储的所有元素后，如果继续迭代，则 next() 方法会抛出 StopIteration 异常。

这里介绍 iter() 函数的第二个参数的作用。如果使用该参数，则要求第一个 obj 参数必须传入可调用对象（可以不支持迭代）。当使用返回的迭代器调用 next() 方法时，它会通过执行 obj() 调用 call() 方法。如果该方法的返回值与第二个参数值相同，则输出 StopIteration 异常；反之，则输出 call() 方法的返回值。

例如，修改 listDemo 类如下所示：

程序执行结果为：

输出结果中，最终抛出 StopIteration 异常，是因为这里原本要输出的元素 1 与 iter() 函数的第二个参数相同。

迭代器本身是一个底层的特性和概念，在程序中并不常用。然而，它为生成器这一更有趣的特性提供了基础。有关生成器的相关知识将在后续章节中介绍。