在前两篇关于 Python 切片的文章中,我们学习了切片的基础用法、高级用法、使用误区,以及自定义对象如何实现切片用法(相关链接见文末)。本文是切片系列的第三篇,主要内容是迭代器切片。
迭代器是 Python 中独特的一种高级特性,而切片也是一种高级特性,两者相结合,会产生什么样的结果呢?
1、迭代与迭代器
首先,有几个基本概念要澄清:迭代、可迭代对象、迭代器。
迭代 是一种遍历容器类型对象(例如字符串、列表、字典等等)的方式,例如,我们说迭代一个字符串“abc”,指的就是从左往右依次地、逐个地取出它的全部字符的过程。(PS:汉语中迭代一词有循环反复、层层递进的意思,但 Python 中此词要理解成单向水平线性 的,如果你不熟悉它,我建议直接将其理解为遍历。)
那么,怎么写出迭代操作的指令呢?最通用的书写语法就是 for 循环。
# for循环实现迭代过程 for char in "abc": print(char, end=" ") # 输出结果:a b c
for 循环可以实现迭代的过程,但是,并非所有对象都可以用于 for 循环,例如,上例中若将字符串“abc”换成任意整型数字,则会报错: 'int' object is not iterable .
这句报错中的单词“iterable”指的是“可迭代的”,即 int 类型不是可迭代的。而字符串(string)类型是可迭代的,同样地,列表、元组、字典等类型,都是可迭代的。
那怎么判断一个对象是否可迭代呢?为什么它们是可迭代的呢?怎么让一个对象可迭代呢?
要使一个对象可迭代,就要实现可迭代协议,即要实现__iter__()
魔术方法,换言之,只要实现了这个魔术方法的对象都是可迭代对象。
那怎么判断一个对象是否实现了这个方法呢?除了上述的for循环外,我知道四种方法:
# 方法1:dir()查看__iter__ dir(2) # 没有,略 dir("abc") # 有,略 # 方法2:isinstance()判断 import collections isinstance(2, collections.Iterable) # False isinstance("abc", collections.Iterable) # True # 方法3:hasattr()判断 hasattr(2,"__iter__") # False hasattr("abc","__iter__") # True # 方法4:用iter()查看是否报错 iter(2) # 报错:'int' object is not iterable iter("abc") # <str_iterator at 0x1e2396d8f28> ### PS:判断是否可迭代,还可以查看是否实现__getitem__,为方便描述,本文从略。
这几种方法中最值得一提的是 iter() 方法,它是 Python 的内置方法,其作用是将可迭代对象变成迭代器 。这句话可以解析出两层意思:(1)可迭代对象跟迭代器是两种东西;(2)可迭代对象能变成迭代器。
实际上,迭代器必然是可迭代对象,但可迭代对象不一定是迭代器。两者有多大的区别呢?
如上图蓝圈所示,普通可迭代对象与迭代器的最关键区别可概括为:一同两不同 ,所谓“一同”,即两者都是可迭代的(__iter__
),所谓“两不同”,即可迭代对象在转化为迭代器后,它会丢失一些属性(__getitem__
),同时也增加一些属性(__next__
)。
首先看看增加的属性 __next__
, 它是迭代器之所以是迭代器的关键,事实上,我们正是把同时实现了 __iter__
方法 和 __next__
方法的对象定义为迭代器的。
有了多出来的这个属性,可迭代对象不需要借助外部的 for 循环语法,就能实现自我的迭代/遍历过程。我发明了两个概念来描述这两种遍历过程(PS:为了易理解,这里称遍历,实际也可称为迭代):它遍历 指的是通过外部语法而实现的遍历,自遍历 指的是通过自身方法实现的遍历。