Py学习  »  Python

干货分享 | Python:range 对象并不是迭代器

优达学城Udacity • 7 年前 • 675 次点击  

导语:迭代器(iterator)是惰性可迭代对象(lazy iterable),range 函数在 Python 3 中是一个惰性的可迭代对象,那么 range 是不是迭代器呢?为什么。

文/ Trey Hunner

译/ Helperhaps

来源/ 知乎专栏“极光日报”


TLNR:Python 3 中的 range 对象(Python 2 中的 xrange 对象)是 lazy 的,但 range 对象却不是迭代器。


是的,这让人很困惑


当谈论 Python 中的迭代器(iterator)和可迭代对象(iterable)时,你很可能会听到有人重复 range 是迭代器的误解。我认为这是非常严重误解, 如果你认为 range 对象是迭代器,那么你关于「迭代器是如何运行」的心智模型还不够清楚。从某种意义上来说,range 和迭代器都是「惰性」的,但它们是以相当不同的方式实现「惰性」的。


什么是迭代器(iterator)


在 Python 中,可迭代对象就是你可以迭代的任何东西,而迭代器就是实际迭代的东西。


Iter-ables are able to be iterated over. Iter-ators are the agents that perform the iteration.


可以使用 iter 函数从任何可迭代对象中获取迭代器:


一旦有了迭代器,可以用它做的唯一的事情就是获得它的下一个元素:


如果没有更多的元素了, 则会抛出一个 stop iteration exception:


所有的迭代器都是可迭代对象,意思是你可以从一个迭代器中得到一个迭代器,因此你可以遍历一个迭代器:


应该指出的是迭代器是有状态的,在循环遍历一次迭代器后,如果尝试再次循环,它将为空:


在 Python 3 中,enumerate、zip、reversed和其他一些内置函数会返回迭代器:


生成器(无论来自生成器函数还是生成器表达式)是一种创建迭代器的简单方法:


我经常说迭代器是惰性的一次性可迭代对象。 「惰性」是因为他们只循环计算项目,「单次使用是因为一旦从一个迭代器中「消费」了一个元素之后,这个元素就永远消失了。


什么是 range


Python 3 中的 range 对象(Python 2 中的 xrange)可以像任何其他可迭代对象一样循环使用:


因为 range 是可迭代对象,所以可以从中得到一个迭代器:


但 range 对象本身不是迭代器,我们不能在 range 对象上调用 next:


与迭代器不同的是,我们可以遍历一个 range 对象而不「消耗」它:


如果我们使用迭代器完成此操作,则第二次循环时不会得到任何元素:


综上,与 zip, enumerate, or generator对象不同,range 对象不是迭代器。


那么,究竟 range 是什么


range 对象在某种意义上是「惰性的」,因为它不会生成创建时包含的每个数字,相反,当我们在循环中需要的时候,它才将这些数字返回给我们。


下面是一个 range 对象和一个生成器(是一种迭代器):


不像生成器,range 对象有长度:


并且可以被索引:


与迭代器不同,你可以询问他们是否包含某元素而不改变他们的状态:


如果你想要一个 range 对象的描述,可以称它们为懒序列,range 是序列(如列表,元组和字符串),但并不包含任何内存中的内容,而是通过计算来回答问题。


为什么这个区别很重要

如果我告诉你某个对象是一个迭代器,你会知道当在这个对象上调用 iter 函数时,总会得到相同的的对象(按照定义):


确信可以在这个对象上调用 next 函数,因为可以在所有的迭代器上调用 next 函数:


而且你会知道,当遍历它时,这些元素将从迭代器中被消耗掉,有时候这个特性可以派上用场(以特殊的方式处理迭代器):


所以虽然看起来「惰性可迭代对象」和「迭代器」之间的区别很微妙,但这些术语确实意味着不同的东西。 虽然「惰性可迭代对象」是一个没有具体含义的非常普遍的术语,但「迭代器」这个词意味着一个具有非常特定行为的对象。


总结


如果你知道你可以循环遍历某个对象,这是一个可迭代对象(iterable)。


如果你知道你正在循环遍历的对象是在循环的时候计算出来,那么这是一个惰性可迭代对象(lazy iterable)。


如果你知道你可以传递一些东西给 next 函数,它就是一个迭代器(这是最常见的惰性可迭代对象)。


如果你可以循环多次而不用「耗尽」它,它不是一个迭代器。如果你不能将某些东西传递给 next 函数,那么它不是一个迭代器。 Python 3 的 range 对象不是迭代器。 如果你正在指导别人关于 range 对象的知识,请不要使用「迭代器」一词,这会让人十分困惑,并可能导致他人开始滥用「迭代器」这个词。


更多精彩,欢迎阅读:

王枫学姐亲授「求职杀手锏」:少走弯路就是捷径

重磅,Udacity x 腾讯微信「小程序开发」课程中国首发!

12 个工程师必备的技术神器网站,果断收藏!

5 天内让无人车读懂交警手势,他是怎么办到的?



— 完 —


喜欢这篇文章?别忘了分享到朋友圈哦!

快点扫我~

长按上面二维码,关注优达学城(Udacity)订阅号,回复关键字【学习资料】,获取【大数据求职指南】、【机器学习求职指南】学习资料,让你不落人后!


人生苦短,我用Python,来自硅谷的【Python】纳米学位课程,已经开放报名占位啦,点击[阅读原文],还能免费体验课程预览。


今天看啥 - 高品质阅读平台
本文地址:http://www.jintiankansha.me/t/SHRa1X5Veh
Python社区是高质量的Python/Django开发社区
本文地址:http://www.python88.com/topic/9665
 
675 次点击