python中的iterator

yinl_li

Iterator
　　在python中我们常用到for语句，比较常见的有如：

for x in rang(5):
print x,
　　返回的结果如下：
　　


0 1 2 3 4
　　for语句可以使用的场景往往不仅仅局限于list中，还可以用到其他的地方，比如在Dict和一些字符串中间都可以遍历：
　　


# iterate through dict
pc={"name":"mypc", "port": 80}
for key in pc:
print key,
# result
'name' 'port'
# iterate through string
s = "You!"
for c in s:
print c,
# result
Y o u !
 　　和很多静态编译语言，如java的思想类似，我们需要能够遍历一个对象，那么这个对象应该遵守某种规则，使得它可被遍历。在java中间是通过iterator pattern的手法，实现iterable接口。python中间要能够遍历一个对象，那么这个对象就必须是iterable的。只是不需要专门实现一个接口。

Iteration协议：
　　前面说到，既然我们要能够迭代访问某个对象，需要对象是iterable的。那么我们先看看一个可以迭代对象表现的特征：
　　


items = [1, 2, 3]
it = iter(items)
it.next()
1
it.next()
2
it.next()
3
it.next()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

 　　和java中的for循环类似，python中当对一个对象进行for循环的时候，比如如下的代码：
　　


for x in obj:
# statements

　　底层对应生成的的代码形式如下：
　　


_iter_ = obj.__iter__()
while 1:
try:
x = _iter.next()
except StopIteration:
break
# statements
　　我们从前面遍历一个数组的过程中可以看到，终止一个循环的条件是StopIteration的异常。

实现Iteration协议：
　　现在，假定我们自己要定义一个可以遍历的对象，那么按照前面讨论的协议过程，代码需要实现两个方法，一个是__iter__,一个是next。比如我们有如下的代码：
　　


class CountDown:
def __init__(self, start):
self.count = start
def __iter__(self):
return self
def next(self):
if self.count <= 0:
raise StopIteration
r = self.count
self.count -= 1
return r
　　这是一个典型的实现iteration协议的代码。主要从指定的一个数字倒序返回到0.我们遍历这个对象的代码如下：
　　


for x in CountDown(5):
print x,

#result
5 4 3 2 1
总结：
　　从整个过程看来，使得一个对象可以被遍历无非就是自己定义实现__iter__和next两个方法。
　　__iter__方法返回一个iterator，类似于java中间实现iterable接口而需要返回一个Iterator。而next方法则是返回具体下一个元素。当把两个方法放在一个类里头的时候，相当于把实现两个接口的东西糅合在一起了。Python里面没有专门接口的定义，这样拼凑过来就可以了。当然，在实际情况下也可以将两者拆分，像java中间那样，类似于两个专职的功能的类。比如说前面示例，拆开了写的形式如下：
　　


class countdown(object):
def __init__(self, start):
self.count = start
def __iter__(self):
return countdown_iter(self.count)
class countdown_iter(object):
def __init__(self, count):
self.count = count
def next(self):
if self.count <= 0:
raise StopIteration
r = self.count
self.count -= 1
return r
 
参考链接：
　　http://www.slideshare.net/dabeaz/python-generator-hacking