了解Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)迭代對象、迭代器、生成器的概念

了解Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)迭代對象、迭代器、生成器的概念在了解Python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，容器(container)、可迭代對象(iterable)、迭代器(iterator)、生成器(generator)、列表/集合/字典推導(dǎo)式(list,set,dictcomprehension)眾多概念參雜在一起，難免讓初學(xué)者一頭霧水，我將用一篇文章試圖將這些概念以及它們之間的關(guān)系捋清楚。容器(container)容器是一種把多個元素組織在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，容器中的元素可以逐個地迭代獲取，可以用in,notin關(guān)鍵字判斷元素是否包含在容器中。通常這類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把所有的元素存儲在內(nèi)存中（也有一些特例，并不是所有的元素都放在內(nèi)存，比如迭代器和生成器對象）在Python中，常見的容器對象有：

list,deque,....

set,frozensets,....

dict,defaultdict,OrderedDict,Counter,....

tuple,namedtuple,…

str容器比較容易理解，因?yàn)槟憔涂梢园阉醋魇且粋€盒子、一棟房子、一個柜子，里面可以塞任何東西。從技術(shù)角度來說，當(dāng)它可以用來詢問某個元素是否包含在其中時，那么這個對象就可以認(rèn)為是一個容器，比如list，set，tuples都是容器對象：

>>>assert1in[1,2,3]#lists

>>>assert4notin[1,2,3]

>>>assert1in{1,2,3}#sets

>>>assert4notin{1,2,3}

>>>assert1in(1,2,3)#tuples

>>>assert4notin(1,2,3)詢問某元素是否在dict中用dict的中key：

>>>d={1:'foo',2:'bar',3:'qux'}

>>>assert1ind

>>>assert'foo'notind#'foo'不是dict中的元素詢問某substring是否在string中：

>>>s='foobar'

>>>assert'b'ins

>>>assert'x'notins

>>>assert'foo'ins盡管絕大多數(shù)容器都提供了某種方式來獲取其中的每一個元素，但這并不是容器本身提供的能力，而是可迭代對象賦予了容器這種能力，當(dāng)然并不是所有的容器都是可迭代的，比如：Bloomfilter，雖然Bloomfilter可以用來檢測某個元素是否包含在容器中，但是并不能從容器中獲取其中的每一個值，因?yàn)锽loomfilter壓根就沒把元素存儲在容器中，而是通過一個散列函數(shù)映射成一個值保存在數(shù)組中?？傻鷮ο?iterable)剛才說過，很多容器都是可迭代對象，此外還有更多的對象同樣也是可迭代對象，比如處于打開狀態(tài)的files，sockets等等。但凡是可以返回一個迭代器的對象都可稱之為可迭代對象，聽起來可能有點(diǎn)困惑，沒關(guān)系，先看一個例子：

>>>x=[1,2,3]

>>>y=iter(x)

>>>z=iter(x)

>>>next(y)

1

>>>next(y)

2

>>>next(z)

1

>>>type(x)

>>>type(y)這里x是一個可迭代對象，可迭代對象和容器一樣是一種通俗的叫法，并不是指某種具體的數(shù)據(jù)類型，list是可迭代對象，dict是可迭代對象，set也是可迭代對象。y和z是兩個獨(dú)立的迭代器，迭代器內(nèi)部持有一個狀態(tài)，該狀態(tài)用于記錄當(dāng)前迭代所在的位置，以方便下次迭代的時候獲取正確的元素。迭代器有一種具體的迭代器類型，比如list_iterator，set_iterator?？傻鷮ο髮?shí)現(xiàn)了__iter__方法，該方法返回一個迭代器對象。當(dāng)運(yùn)行代碼：

x=[1,2,3]

foreleminx:

...實(shí)際執(zhí)行情況是：反編譯該段代碼，你可以看到解釋器顯示地調(diào)用GET_ITER指令，相當(dāng)于調(diào)用iter(x)，F(xiàn)OR_ITER指令就是調(diào)用next()方法，不斷地獲取迭代器中的下一個元素，但是你沒法直接從指令中看出來，因?yàn)樗唤忉屍鲀?yōu)化過了。

>>>importdis

>>>x=[1,2,3]

>>>dis.dis('for_inx:pass')

10SETUP_LOOP14(to17)

3LOAD_NAME0(x)

6GET_ITER

>>7FOR_ITER6(to16)

10STORE_NAME1(_)

13JUMP_ABSOLUTE7

>>16POP_BLOCK

>>17LOAD_CONST0(None)

20RETURN_VALUE迭代器(iterator)那么什么迭代器呢？它是一個帶狀態(tài)的對象，他能在你調(diào)用next()方法的時候返回容器中的下一個值，任何實(shí)現(xiàn)了__iter__和__next__()（pyt