Python 迭代器 & __iter__方法
2016-02-22 12:07
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看到类似__slots__这种形如__xxx__的变量或者函数名就要注意,这些在Python中是有特殊用途的。
__iter__
如果一个类想被用于for ... in循环,类似list或tuple那样,就必须实现一个__iter__()方法,该方法返回一个迭代对象,然后,Python的for循环就会不断调用该迭代对象的next()方法拿到循环的下一个值,直到遇到StopIteration错误时退出循环。
迭代器就是重复地做一些事情,可以简单的理解为循环,在python中实现了__iter__方法的对象是可迭代的,实现了next()方法的对象是迭代器,这样说起来有点拗口,实际上要想让一个迭代器工作,至少要实现__iter__方法和next方法。很多时候使用迭代器完成的工作使用列表也可以完成,但是如果有很多值列表就会占用太多的内存,而且使用迭代器也让我们的程序更加通用、优雅、pythonic。
我们以斐波那契数列为例,写一个Fib类,可以作用于for循环:
__getitem__
Fib实例虽然能作用于for循环,看起来和list有点像,但是,把它当成list来使用还是不行,比如,取第5个元素:
要表现得像list那样按照下标取出元素,需要实现__getitem__()方法:
但是list有个神奇的切片方法:
也没有对负数作处理,所以,要正确实现一个__getitem__()还是有很多工作要做的。
此外,如果把对象看成dict,__getitem__()的参数也可能是一个可以作key的object,例如str。
与之对应的是__setitem__()方法,把对象视作list或dict来对集合赋值。最后,还有一个__delitem__()方法,用于删除某个元素。
总之,通过上面的方法,我们自己定义的类表现得和Python自带的list、tuple、dict没什么区别,这完全归功于动态语言的“鸭子类型”,不需要强制继承某个接口。
__iter__
如果一个类想被用于for ... in循环,类似list或tuple那样,就必须实现一个__iter__()方法,该方法返回一个迭代对象,然后,Python的for循环就会不断调用该迭代对象的next()方法拿到循环的下一个值,直到遇到StopIteration错误时退出循环。
迭代器就是重复地做一些事情,可以简单的理解为循环,在python中实现了__iter__方法的对象是可迭代的,实现了next()方法的对象是迭代器,这样说起来有点拗口,实际上要想让一个迭代器工作,至少要实现__iter__方法和next方法。很多时候使用迭代器完成的工作使用列表也可以完成,但是如果有很多值列表就会占用太多的内存,而且使用迭代器也让我们的程序更加通用、优雅、pythonic。
我们以斐波那契数列为例,写一个Fib类,可以作用于for循环:
class Fib(object): def __init__(self): self.a, self.b = 0, 1 # 初始化两个计数器a,b def __iter__(self): return self # 实例本身就是迭代对象,故返回自己 def next(self): self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 计算下一个值 if self.a > 100000: # 退出循环的条件 raise StopIteration(); return self.a # 返回下一个值
for n in Fib(): ... print n ... 1 1 2 3 5 ...
__getitem__
Fib实例虽然能作用于for循环,看起来和list有点像,但是,把它当成list来使用还是不行,比如,取第5个元素:
Fib()[5] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: 'Fib' object does not support indexing
要表现得像list那样按照下标取出元素,需要实现__getitem__()方法:
class Fib(object): def __getitem__(self, n): a, b = 1, 1 for x in range(n): a, b = b, a + b return a >>> f = Fib() >>> f[0] 1 >>> f[1] 1 >>> f[2] 2 >>> f[3]
但是list有个神奇的切片方法:
>>> range(100)[5:10] [5, 6, 7, 8, 9] #对于Fib却报错。原因是__getitem__()传入的参数可能是一个int,也可能是一个切片对象slice,所以要做判断: class Fib(object): def __getitem__(self, n): if isinstance(n, int): a, b = 1, 1 for x in range(n): a, b = b, a + b return a if isinstance(n, slice): start = n.start stop = n.stop a, b = 1, 1 L = [] for x in range(stop): if x >= start: L.append(a) a, b = b, a + b return L #现在试试Fib的切片: >>> f = Fib() >>> f[0:5] [1, 1, 2, 3, 5] >>> f[:10] [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55] #但是没有对step参数作处理: >>> f[:10:2] [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
也没有对负数作处理,所以,要正确实现一个__getitem__()还是有很多工作要做的。
此外,如果把对象看成dict,__getitem__()的参数也可能是一个可以作key的object,例如str。
与之对应的是__setitem__()方法,把对象视作list或dict来对集合赋值。最后,还有一个__delitem__()方法,用于删除某个元素。
总之,通过上面的方法,我们自己定义的类表现得和Python自带的list、tuple、dict没什么区别,这完全归功于动态语言的“鸭子类型”,不需要强制继承某个接口。
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