迭代器(iterator):迭代器物件必須同時實作__iter__和__next__方法才是迭代器。對於迭代器來說,__iter__ 回傳的是它自身 self,__next__ 則是返回迭代器中的下一個值,最後沒有元素時,拋出異常(異常可以被開發者看到)。
1.迭代器一定是可迭代對象,因為它實作了__iter__()方法;(建議學習:Python影片教學)
2.透過iter()方法(在類別的內部就是__iter__)能夠使一個可迭代物件回傳一個迭代器。
3.迭代器的 __iter__ 方法回傳的是自身,並不會產生新的迭代器物件。
第3點性質正是可迭代物件可以重複遍歷的原因(每次返回一個獨立的迭代器,就可以保證不同的迭代過程不會互相影響);而迭代器由於返回自身,因此只能遍歷一次。
for迴圈的工作機制
當物件本身就是迭代器時,For迴圈工作機制:
呼叫_ _iter__方法,返回自身self,也就是返回迭代器。不斷地呼叫迭代器的next()方法,每次依序傳回迭代器中的一個值。迭代到最後沒有元素時,就拋出異常StopIteration
在可迭代物件中,for循環工作機制:
先判斷物件是否為可迭代物件(等價於判斷有沒有__iter__或__getitem__方法),沒有的話直接報錯,拋出TypeError異常。有的話,呼叫 __iter__方法,回傳一個迭代器。在python內部不斷地呼叫迭代器的__next__方法,每次依序傳回迭代器中的一個值。迭代到最後沒有元素時,就拋出異常 StopIteration,這個異常 python 自己會處理,不會暴露給開發者。
此外,也要注意,python中的for迴圈其實相容了兩個機制:
如果物件有__iter__會回傳一個迭代器。如果物件沒有__iter__,但是實作了__getitem__,會改用下標迭代的方式。 __getitem__可以幫助一個物件進行取數和切片操作。
當for發現沒有__iter__但是有__getitem__的時候,會從0開始依次讀取對應的下標,直到發生IndexError為止,這是一種舊的迭代協定。 iter方法也會處理這種情況,在不存在__iter__的時候,回傳一個下標迭代的iterator物件來代替。一個重要的例子是str,字串就是沒有__iter__方法的,但是卻依然可以迭代,原因就是其在for迴圈時呼叫了__getitem__方法。
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