迭代器介绍

迭代器简介：迭代是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。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结束。迭代器只能往前不会后退。

for循环执行步骤：1.判断对象是否是可迭代的（创建对象的类要有__iter__方法）

                              2.判断对象的__iter__方法的返回值是一个迭代器（返回值有__iter__和__next__ 方法的引用）

                              3.每次循环调用__next__方法的返回值

初次自定义迭代对象：

class Classmate(object):
    def __init__(self):
        self.names = list()

    def add(self, name):
        self.names.append(name)


classmate = Classmate()
classmate.add("张三")
classmate.add("李四")
classmate.add("王五")

for temp in classmate:
    print(temp)

　　运行结果报错：Classmate不是可以迭代的

　　说明：for循环执行首先会判断对象是否为可迭代的

TypeError: 'Classmate' object is not iterable

Classmate类中添加__iter__方法，在循环前加上判断classmate是否是可迭代：

    def __iter__(self):
        pass

......

print('classmate是否是可迭代的：', isinstance(classmate, Iterable))

　　运行报错：iter()返回类型为非迭代器

　　说明：for循环判断为可迭代的对象后，会判断对象的iter方法的返回值是否有__iter__和__next__ 方法的引用

classmate是否是可迭代的： True
TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'

将Classmate类中的__iter__的返回值添加含__iter__ 和__next__ 方法的引用：

from collections.abc import Iterable
from collections.abc import Iterator


class Classmate(object):
    def __init__(self):
        self.names = list()

    def add(self, name):
        self.names.append(name)

    def __iter__(self):
        # ClassIterator()相当于创建ClassIterator的对象，return这个对象相当于返回这个对象的引用
        return ClassIterator()


class ClassIterator(object):
    def __iter__(self):
        pass

    def __next__(self):
        pass


classmate = Classmate()
classmate.add("张三")
classmate.add("李四")
classmate.add("王五")


# print('classmate是否是可迭代的：', isinstance(classmate, Iterable))
classmate_iterator = iter(classmate)   # iter(classmate)可以接收_iter__方法的返回值
print('classmate_iterator是否是迭代器：', isinstance(classmate_iterator, Iterator))


for temp in classmate:
    print(temp)

　　运行结果：

　　说明：都判断为True后开始循环取next方法的返回值

True
None
None
None
None
......

由此，通过设置next方法的返回值可以改变for循环执行的结果。如果要让for循环正确执行，next方法的返回值设置思路为：

　　1.通过classmate[索引]取得classmate内的元素

　　2.索引要从0到classmate的元素长度减1，且调用一次next，索引加1

　　3.通过raise StopIteration 抛出StopIteration异常告诉for循环已经循环结束。此时索引是大于等于classmate元素的长度

for循环要正确执行代码修改如下：

class Classmate(object):
    def __init__(self):
        self.names = list()

    def add(self, name):
        self.names.append(name)

    def __iter__(self):
        # ClassIterator()相当于创建ClassIterator的对象，return这个对象相当于返回这个对象的引用
        # ClassIterator(self)将自己作为实参传递到ClassIterator这个类
        # 当ClassIterator类的init方法用 self.名称=形参 时，ClassIterator类的 self.名称 将指向我自己
        return ClassIterator(self)


class ClassIterator(object):

    def __init__(self, obj):
        self.obj = obj
        self.num = 0

    def __iter__(self):
        pass

    def __next__(self):
        if self.num < len(self.obj.names):
            rest = self.obj.names[self.num]
            self.num += 1
            return rest
        else:
            raise StopIteration


classmate = Classmate()
classmate.add("张三")
classmate.add("李四")
classmate.add("王五")


# print('classmate是否是可迭代的：', isinstance(classmate, Iterable))
# classmate_iterator = iter(classmate)
# print('classmate_iterator是否是迭代器：', isinstance(classmate_iterator, Iterator))


for temp in classmate:
    print(temp)

　　运行结果：

张三
李四
王五

可以将Classmate类里面的__iter__方法的返回值设置成自己（self），那么在Classmate类里面添加__next__方法并设置返回值也可以将对象的__iter__方法的返回值设置为一个迭代器，这样精简了代码：

class Classmate(object):
    def __init__(self):
        self.names = list()

    def add(self, name):
        self.names.append(name)
        self.num = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.num < len(self.names):
            rest = self.names[self.num]
            self.num += 1
            return rest
        else:
            raise StopIteration


classmate = Classmate()
classmate.add("张三")
classmate.add("李四")
classmate.add("王五")

for temp in classmate:
    print(temp)

　　运行结果：

张三
李四
王五