9.9. 迭代器
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現(xiàn)在你可能注意到大多數(shù)容器對象都可以用 for 遍歷:
for element in [1, 2, 3]:
print(element)
for element in (1, 2, 3):
print(element)
for key in {'one':1, 'two':2}:
print(key)
for char in "123":
print(char)
for line in open("myfile.txt"):
print(line, end='')
這種形式的訪問清晰、簡潔、方便。迭代器的用法在 Python 中普遍而且統(tǒng)一。在后臺， for 語句在容器對象中調用 iter() 。該函數(shù)返回一個定義了 __next__() 方法的迭代器對象，它在容器中逐一訪問元素。沒有后續(xù)的元素時， __next__() 拋出一個 StopIteration 異常通知 for 語句循環(huán)結束。你可以是用內建的 next() 函數(shù)調用 __next__() 方法；以下是其工作原理的示例:
s = 'abc'
it = iter(s)
it
next(it)
'a'
next(it)
'b'
next(it)
'c'
next(it)
Traceback (most recent call last):
File "
", line 1, in ?
next(it)
StopIteration
了解了迭代器協(xié)議的后臺機制，就可以很容易的給自己的類添加迭代器行為。定義一個 __iter__() 方法，使其返回一個帶有 __next__() 方法的對象。如果這個類已經(jīng)定義了 __next__() ，那么 __iter__() 只需要返回 self:
數(shù)學上面的定義:迭代公式就是指用現(xiàn)在的值，代到一個公式里面，算出下一個值，再用下一個值代入公式，如此往復地代。比如:x=(x+2/x)/2 你隨便拿一個x=10代入，得x=(10+2/10)/2=5.1，再代進去x=(5.1+2/5.1)/2=2.746，再代入得1.737，以此類推。
在python中，迭代式也可以是遞歸的調用，下面給你舉個例子:
def f(n):
if n == 0 or n == 1 or n == 2: return 1
else: return f(n-1) + f(n-2)
這就是一個簡單的第n項斐波那契數(shù)的求法，這里就用的是迭代式。另外的例子就是牛頓迭代法，采用逐次漸進的效果求出n的開方數(shù)，下面是例子:
def f(guess):
return guess ** 2
def fd(guess):
return 2 * guess
def SquareRootNR(x， epsilon):
guess = x / 2.0
diff = f(guess) - x
ctr = 1
while abs(diff) epsilon and ctr = 100:
guess = guess - diff / fd(guess)
diff = f(guess) - x
ctr += 1。
迭代：按照一定的順序訪問集合中的每一個元素，或者叫遍歷（其他語言叫做遍歷）；
可迭代對象（Iterable）：能被迭代的對象，或者說直接作用于for循環(huán)的對象，可以通過for..in來遍歷的對象，比如數(shù)組（list）、元祖（tuple）字符串等；
迭代器（Iterator）：能作用于next() 函數(shù)，并不斷返回下一個值的對象稱為迭代器，是惰性計算的序列（很重要）
1、判斷一個對象是可迭代對象呢？方法是通過collections模塊的Iterable類型判斷
2、判斷一個對象是否是迭代器Iterator對象
3、可迭代對象Iterable轉化為迭代器對象Iterator
4、使用迭代器迭代
1、迭代器的特性
A.惰性計算數(shù)據(jù)，節(jié)省內存
B.能記錄狀態(tài)，并通過next()函數(shù)執(zhí)行下一個狀態(tài)
C.具有可迭代性
2、集合數(shù)據(jù)類型如list、dict、str、tuple等是可迭代對象Iterable但不是迭代器Iterator，不過可以通過iter()函數(shù)轉化為一個Iterator對象
原因：Iterator對象表示的是一個數(shù)據(jù)流，Iterator對象可以被next()函數(shù)調用并不斷返回下一個數(shù)據(jù)，直到?jīng)]有數(shù)據(jù)時拋出StopIteration錯誤。Iterator對象表示一個無限大的數(shù)據(jù)，集合是有限集合，假如被next()到最后就是沒有返回直接carsh
3、生成器（generator）一定是迭代器，他是一種特殊的迭代器；
如果想了解更多Python知識，請查看
Python的基礎知識之生成器
Python的基礎知識之裝飾器
學無止境，學習Python的伙伴可以多多交流。
迭代器模式：一種惰性獲取數(shù)據(jù)項的方式，即按需一次獲取一個數(shù)據(jù)項。
所有序列都是可以迭代的。我們接下來要實現(xiàn)一個 Sentence（句子）類，我們向這個類的構造方法傳入包含一些文本的字符串，然后可以逐個單詞迭代。
接下來測試 Sentence 實例能否迭代
序列可以迭代的原因：
iter()
解釋器需要迭代對象 x 時，會自動調用iter(x)。
內置的 iter 函數(shù)有以下作用：
由于序列都實現(xiàn)了 __getitem__ 方法，所以都可以迭代。
可迭代對象：使用內置函數(shù) iter() 可以獲取迭代器的對象。
與迭代器的關系：Python 從可迭代對象中獲取迭代器。
下面用for循環(huán)迭代一個字符串，這里字符串 'abc' 是可迭代的對象，用 for 循環(huán)迭代時是有生成器，只是 Python 隱藏了。
如果沒有 for 語句，使用 while 循環(huán)模擬，要寫成下面這樣：
Python 內部會處理 for 循環(huán)和其他迭代上下文（如列表推導，元組拆包等等）中的 StopIteration 異常。
標準的迭代器接口有兩個方法：
__next__ ：返回下一個可用的元素，如果沒有元素了，拋出 StopIteration 異常。
__iter__ ：返回 self，以便在需要使用可迭代對象的地方使用迭代器，如 for 循環(huán)中。
迭代器：實現(xiàn)了無參數(shù)的 __next__ 方法，返回序列中的下一個元素；如果沒有元素了，那么拋出 StopIteration 異常。Python 中的迭代器還實現(xiàn)了 __iter__ 方法，因此迭代器也可以迭代。
接下來使用迭代器模式實現(xiàn) Sentence 類：
注意， 不要 在 Sentence 類中實現(xiàn) __next__ 方法，讓 Sentence 實例既是可迭代對象，也是自身的迭代器。
為了“支持多種遍歷”，必須能從同一個可迭代的實例中獲取多個獨立的迭代器，而且各個迭代器要能維護自身的內部狀態(tài)，因此這一模式正確的實現(xiàn)方式是，每次調用 iter(my_iterable) 都新建一個獨立的迭代器。
所以總結下來就是：
實現(xiàn)相同功能，但卻符合 Python 習慣的方式是，用生成器函數(shù)代替 SentenceIteror 類。
只要 Python 函數(shù)的定義體中有 yield 關鍵字，該函數(shù)就是生成器函數(shù)。調用生成器函數(shù)，就會返回一個生成器對象。
生成器函數(shù)會創(chuàng)建一個生成器對象，包裝生成器函數(shù)的定義體，把生成器傳給 next(...) 函數(shù)時，生成器函數(shù)會向前，執(zhí)行函數(shù)定義體中的下一個 yield 語句，返回產出的值，并在函數(shù)定義體的當前位置暫停，。最終，函數(shù)的定義體返回時，外層的生成器對象會拋出 StopIteration 異常，這一點與迭代器協(xié)議一致。
如今這一版 Sentence 類相較之前簡短多了，但是還不夠慵懶。 惰性 ，是如今人們認為最好的特質。惰性實現(xiàn)是指盡可能延后生成值，這樣做能節(jié)省內存，或許還能避免做無用的處理。
目前實現(xiàn)的幾版 Sentence 類都不具有惰性，因為 __init__ 方法急迫的構建好了文本中的單詞列表，然后將其綁定到 self.words 屬性上。這樣就得處理整個文本，列表使用的內存量可能與文本本身一樣多（或許更多，取決于文本中有多少非單詞字符）。
re.finditer 函數(shù)是 re.findall 函數(shù)的惰性版本，返回的是一個生成器，按需生成 re.MatchObject 實例。我們可以使用這個函數(shù)來讓 Sentence 類變得懶惰，即只在需要時才生成下一個單詞。
標準庫提供了很多生成器函數(shù)，有用于逐行迭代純文本文件的對象，還有出色的 os.walk 函數(shù)等等。本節(jié)專注于通用的函數(shù)：參數(shù)為任意的可迭代對象，返回值是生成器，用于生成選中的、計算出的和重新排列的元素。
第一組是用于 過濾 的生成器函數(shù)：從輸入的可迭代對象中產出元素的子集，而且不修改元素本身。這種函數(shù)大多數(shù)都接受一個斷言參數(shù)(predicate)，這個參數(shù)是個 布爾函數(shù) ，有一個參數(shù)，會應用到輸入中的每個元素上，用于判斷元素是否包含在輸出中。
以下為這些函數(shù)的演示：
第二組是用于映射的生成器函數(shù)：在輸入的單個/多個可迭代對象中的各個元素上做計算，然后返回結果。
以下為這些函數(shù)的用法：
第三組是用于合并的生成器函數(shù)，這些函數(shù)都可以從輸入的多個可迭代對象中產出元素。
以下為演示：
第四組是從一個元素中產出多個值，擴展輸入的可迭代對象。
以下為演示：
第五組生成器函數(shù)用于產出輸入的可迭代對象中的全部元素，不過會以某種方式重新排列。
下面的函數(shù)都接受一個可迭代的對象，然后返回單個結果，這種函數(shù)叫“歸約函數(shù)”，“合攏函數(shù)”或“累加函數(shù)”，其實，這些內置函數(shù)都可以用 functools.reduce 函數(shù)實現(xiàn)，但內置更加方便，而且還有一些優(yōu)點。
參考教程：
《流暢的python》 P330 - 363
重慶分公司
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