Python 迭代器 & __iter__方法

看到相似__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__

若是一个类想被用于for ... in循环，相似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，而后，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。

迭代器就是重复地作一些事情，能够简单的理解为循环，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，这样提及来有点拗口，实际上要想让一个迭代器工做，至少要实现__iter__方法和next方法。不少时候使用迭代器完成的工做使用列表也能够完成，可是若是有不少值列表就会占用太多的内存，并且使用迭代器也让咱们的程序更加通用、优雅、pythonic。

咱们以斐波那契数列为例，写一个Fib类，能够做用于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 # 实例自己就是迭代对象，故返回本身
    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实例虽然能做用于for循环，看起来和list有点像，可是，把它当成list来使用仍是不行，好比，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，须要实现__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]

可是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。缘由是__getitem__()传入的参数多是一个int，也多是一个切片对象slice，因此要作判断：

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

#如今试试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]


#可是没有对step参数做处理：

>>> f[:10:2]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]

也没有对负数做处理，因此，要正确实现一个__getitem__()仍是有不少工做要作的。

 

此外，若是把对象当作dict，__getitem__()的参数也多是一个能够做key的object，例如str。

与之对应的是__setitem__()方法，把对象视做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，经过上面的方法，咱们本身定义的类表现得和Python自带的list、tuple、dict没什么区别，这彻底归功于动态语言的“鸭子类型”，不须要强制继承某个接口。