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python3迭代器之for循环迭代及原理浅析

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python3迭代器之for循环迭代及原理浅析

概述

当我们在使用for循环时,即重复运行一个代码块,或者不断迭代容器对象中的元素,比如一些序列对象,列表,字典,元组,甚至文件等,而for循环的本质取出可迭代对象中的迭代器然后对迭代器不断的操作。

一些迭代方法

迭代列表

L = [1,2,3,4,5]
for element in L:
    print(str(element) * 3)

# 利用enumerate获取索引进行迭代
for i in enumerate(L):
    print(i)
复制代码

迭代结果:

111
222
333
444
555
(0, 1)
(1, 2)
(2, 3)
(3, 4)
(4, 5)
复制代码

迭代元组

L = (1,2,3,4,5)
for element in L:
    print(str(element) * 3)

# 利用enumerate获取索引进行迭代
for i in enumerate(L):
    print(i)
复制代码

迭代结果:

111
222
333
444
555
(0, 1)
(1, 2)
(2, 3)
(3, 4)
(4, 5)
复制代码

迭代字符串

S = 'PYTHON'
for s in S:
    print(s * 3)
复制代码

迭代结果:

PPP
YYY
TTT
HHH
OOO
NNN
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迭代集合:

G = {'Ruo', 'Data', 'Python'}
for g in G:
    print(g)
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迭代结果:

Python
Ruo
Data
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迭代字典

D = {
    'name': 'Ruo Data',
    'website': 'www.ruodata.com'
}
for key in D:
    print(key)
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迭代结果:

name
website
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迭代文件

for line in open('ex.txt'):
    print(line, end='')
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迭代结果,即一行一行的打印ex.txt中的内容:

I love Python
...
...
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for循环原理

for循环的实现机制其实就是基于迭代器协议对可迭代对象不断迭代,而迭代器到底是什么呢?

  1. 迭代器协议是指:对象必须提供一个next方法,执行该方法要么返回迭代中的下一项,要么就引起一个StopIteration异常,以终止迭代。

  2. 迭代器:实现了迭代器协议的对象(如何实现:对象内部定义一个__iter__()方法)

  3. 协议是一种约定,可迭代对象实现了迭代器协议,python的内部工具(如for循环,sum,min,max函数等)使用迭代器协议访问对象。

  4. 可以通过__next__取值。

for 循环在处理这些数据前,会调用 __iter__() 方法,将这些数据转化为一个迭代器,然后调用迭代器的__next__()方法取值,知道抛出StopIteration异常,结束迭代。 即我们可以通过手动迭代来模拟for循环:

L=[1,2,3]
L_I=L.__iter__()
try:
    while True:
        print(L_I.__next__())
except StopIteration:
    pass
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模拟结果:

1
2
3
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