可迭代对象

我们知道可以对list、tuple、str等类型的数据使用for...in...的循环语法从其中依次拿到数据进行使用，我们把这样的过程称为遍历，也叫迭代。迭代是访问集合元素的一种常用方式。
通过isinstance()判断一个对象是否可以迭代

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In [50]: from collections import Iterable
 
In [51]: isinstance([], Iterable)
Out[51]: True
 
In [52]: isinstance({}, Iterable)
Out[52]: True
 
In [53]: isinstance('abc', Iterable)
Out[53]: True
 
In [54]: isinstance(mylist, Iterable)
Out[54]: False
 
In [55]: isinstance(100, Iterable)
Out[55]: False

我们分析对可迭代对象进行迭代使用的过程，发现每迭代一次（即在for...in...中每循环一次）都会返回对象中的下一条数据，一直向后读取数据直到迭代了所有数据后结束。那么，在这个过程中就应该有一个“人”去记录每次访问到了第几条数据，以便每次迭代都可以返回下一条数据。我们把这个能帮助我们进行数据迭代的“人”称为迭代器(Iterator)。
可迭代对象的本质就是提供一个这样的中间“人”即迭代器帮助我们对其进行迭代遍历使用。
可迭代对象通过__iter__方法向我们提供一个迭代器，在迭代一个可迭代对象的时候，实际上就是先获取该对象提供的一个迭代器，然后通过这个迭代器来依次获取对象中的每一个数据.

迭代器Iterator


通过上面的分析，我们已经知道，迭代器是用来帮助我们记录每次迭代访问到的位置，当我们对迭代器使用next()函数的时候，迭代器会向我们返回它所记录位置的下一个位置的数据。实际上，在使用next()函数的时候，调用的就是迭代器对象的__next__方法。
所以，我们要想构造一个迭代器，就要实现它的__next__方法。但这还不够，python要求迭代器本身也是可迭代的，所以我们还要为迭代器实现__iter__方法，而__iter__方法要返回一个迭代器，迭代器自身正是一个迭代器，所以迭代器的__iter__方法返回自身即可。
结论: 一个实现了__iter__方法和__next__方法的对象，就是迭代器，迭代器同时也是一个可迭代对象

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class MyList(object):
    """自定义的一个可迭代对象"""
    def __init__(self):
        self.items = []
 
    def add(self, val):
        self.items.append(val)
 
    def __iter__(self):
        myiterator = MyIterator(self)
        return myiterator
 
 
class MyIterator(object):
    """自定义的供上面可迭代对象使用的一个迭代器"""
    def __init__(self, mylist):
        self.mylist = mylist
        # current用来记录当前访问到的位置
        self.current = 0
 
    def __next__(self):
        if self.current < len(self.mylist.items):
            item = self.mylist.items[self.current]
            self.current += 1
            return item
        else:
            raise StopIteration
 
    def __iter__(self):
        return self
 
 
if __name__ == '__main__':
    mylist = MyList()
    mylist.add(1)
    mylist.add(2)
    mylist.add(3)
    mylist.add(4)
    mylist.add(5)
    for num in mylist:
        print(num)

迭代器的应用场景


我们发现迭代器最核心的功能就是可以通过next()函数的调用来返回下一个数据值。如果每次返回的数据值不是在一个已有的数据集合中读取的，而是通过程序按照一定的规律计算生成的，那么也就意味着可以不用再依赖一个已有的数据集合，也就是说不用再将所有要迭代的数据都一次性缓存下来供后续依次读取，这样可以节省大量的存储（内存）空间。
使用迭代器实现斐波拉契数列（Fibonacci）

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class FibIterator(object):
    """斐波那契数列迭代器"""

    def __init__(self, n):
        # 记录生成fibonacci的数列的个数
        self.n = n
        # 记录当前遍历的下标
        self.current_index = 0
        # 记录fibonacci数列前面的两个值
        self.num1 = 0
        self.num2 = 1

    def __next__(self):
        """被next()函数调用来获取下一个数"""
        if self.current_index < self.n:
            num = self.num1
            self.num1, self.num2 = self.num2, self.num1 + self.num2
            self.current_index += 1
            return num
        else:
            raise StopIteration

    def __iter__(self):
        """迭代器的__iter__返回自身即可"""
        return self