Python入门——iter迭代器—__iter__()方法&__next__()方法

iter迭代器

在 Python 中，迭代器（Iterator）是一个可以记住遍历位置的对象。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完毕后结束。迭代器只能往前走，不能回退。

迭代器的核心概念

迭代器协议: 任何实现了 __iter__()和 __next__()方法的对象都是迭代器。

__iter__(): 返回迭代器对象本身。
__next__(): 返回容器的下一个元素，直到没有元素时抛出 `StopIteration` 异常。

示例:

# 自定义一个简单的迭代器
class MyIterator:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.index = 0  # 用来记录当前访问的位置

    def __iter__(self):
        return self  # 迭代器的 __iter__ 方法返回自身

    def __next__(self):
        if self.index < len(self.data):
            value = self.data[self.index]
            self.index += 1
            return value
        else:
            raise StopIteration  # 当没有更多元素时，抛出 StopIteration 异常

# 使用该迭代器
my_list = [1, 2, 3, 4]
my_iter = MyIterator(my_list)

for item in my_iter:
    print(item)		# 结果 1'\n' 2.. 3.. 4..
"""
解释：
这个 MyIterator 类实现了 __iter__() 和 __next__() 方法，因此它是一个迭代器。
在 for 循环中，Python 自动调用 __iter__() 方法来获取迭代器对象，并在每次循环时调用 __next__() 来获取下一个元素。
当所有元素都遍历完后，__next__() 方法抛出 StopIteration，循环就会结束。
"""

内置迭代器

Python 的许多内置数据类型都是可迭代的，比如列表、元组、字符串、字典和集合等。你可以通过 iter() 函数将这些对象转换为迭代器。

my_list = [1, 2, 3, 4]
my_iter = iter(my_list)

print(next(my_iter))  # 输出: 1
print(next(my_iter))  # 输出: 2
print(next(my_iter))  # 输出: 3
print(next(my_iter))  # 输出: 4
print(next(my_iter))  # 抛出 StopIteration 异常
# Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

迭代器与可迭代对象的区别

• 可迭代对象（Iterable）：实现了 __iter__() 方法，返回一个迭代器对象的对象。如列表、元组、字典、集合等。
• 迭代器（Iterator）：实现了 __iter__() 和 __next__() 方法的对象。

可迭代对象可以通过 iter() 函数得到一个迭代器，迭代器可以用 next() 函数不断获取元素直到抛出 StopIteration 异常。

迭代器的应用场景

迭代器适用于遍历数据，不要求将所有数据一次性加载到内存中，特别适合处理大量数据或流数据。

文件读取示例

with open('test.txt', 'r') as file:
    for line in file:  # 文件对象是一个迭代器，每次读取一行
        print(line.strip())

总结

• 迭代器是一种可以记住访问位置的对象，遵循迭代器协议（__iter__() 和 __next__() 方法）。
• 迭代器可以高效地处理数据流，避免将整个数据集一次性加载到内存中。
• 许多内置对象都是可迭代的，并且可以通过 iter() 转换为迭代器。