迭代器在 Python 中的深度理解：创建自定义迭代器和可迭代类

2024-03-13 08:13:21

深入理解迭代器：构建自定义迭代器和可迭代类的指南

在计算机编程中，迭代器是一种强大的工具，允许我们逐个访问集合中的元素，而无需手动管理集合的内部状态。Python 中的迭代器尤其有用，因为它们可以轻松遍历各种数据结构，如列表、元组和字典。

创建基本迭代器

要创建基本迭代器，我们可以使用 Python 内置的 iter() 函数，它将可迭代对象（如列表或元组）转换为一个迭代器对象。一旦拥有迭代器，我们可以使用 next() 函数从集合中获取下一个元素。

# 创建列表迭代器
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_iterator = iter(my_list)

# 使用 next() 获取元素
while True:
    try:
        element = next(my_iterator)
        print(element)
    except StopIteration:
        break

创建自定义迭代器类

虽然 iter() 函数可以创建基本迭代器，但我们有时需要更多控制迭代行为。为了实现这一目的，我们可以创建自定义迭代器类，它允许我们定义元素的生成方式和访问方式。

要创建自定义迭代器类，我们需要实现两个特殊方法：

__iter__()：返回迭代器本身。
__next__()：返回集合中的下一个元素。

class MyCustomIterator:
    def __init__(self, values):
        self.values = values
        self.index = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.index >= len(self.values):
            raise StopIteration
        value = self.values[self.index]
        self.index += 1
        return value

从类中创建迭代器

如果我们想迭代一个类的实例，我们可以通过创建自定义可迭代类来实现。可迭代类需要实现 __iter__() 方法，该方法返回一个迭代器对象。

class MyIterableClass:
    def __init__(self, values):
        self.values = values

    def __iter__(self):
        for value in self.values:
            yield value