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Python 中的 Iterable 和 Iterator 有什么区别？

原文：https://www.askpython.com/python/iterable-vs-iterator

在本教程中，我们将讨论 Python 中 iterable 和 iterator 的区别。

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理解可迭代与迭代器

在 Python 中，我们可以循环或迭代的任何东西都被称为可迭代的。当我们将一个 iterable 对象传递给 Python 中的iter()函数时，它会返回一个迭代器。

在 Python 中，迭代器是一个对象，通过将它传递给iter()函数从一个可迭代对象中获得。迭代器保存可被迭代的可数个值。迭代器用于迭代列表、字符串、元组等可迭代对象。在 Python 中。在迭代器的迭代中，它逐个返回每个元素。

注意:Python 中的每个可迭代对象不是迭代器，但每个迭代器都是可迭代的。

Python 中的 Iterables

在 Python 中，有五个众所周知的可迭代对象。让我们逐一讨论。

1.目录

一个列表是 Python 中最常用的可迭代对象之一。它以有序的方式存储数据元素。让我们创建一个 Python 列表并迭代它。

# Create a Python list
list = ["JournalDev", "AskPython", "LinuxforDevices"]
print("This is a Python list:")
print(list)

# Iterate through the Python list
# using a for loop
print("Iterating a Python list:")
for element in list:
    print(element)

输出:

This is a Python list: 
['JournalDev', 'AskPython', 'LinuxforDevices'] 
Iterating a Python list: 
JournalDev 
AskPython 
LinuxforDevices

2.元组

一个元组是 Python 中另一个常用的可迭代对象。像 Python 列表一样，它也以有序的方式存储数据元素。但是元组和列表之间唯一的关键区别是——在 Python 中，元组是不可变对象，而列表是可变对象。让我们创建一个 Python 元组并迭代它。

# Create a Python tuple
tuple = ('C', 'C++', 'Python', 'Java')
print("This is a Python tuple:")
print(tuple)

# Iterate through the Python tuple
# using a for loop
print("Iterating a Python tuple:")
for element in tuple:
    print(element)

输出:

This is a Python tuple: 
('C', 'C++', 'Python', 'Java') 
Iterating a Python tuple: 
C 
C++ 
Python 
Java

3.线

一个 字符串 也是 Python 中最常用的可迭代对象之一。在 Python 中，任何用单引号、双引号或三引号括起来的东西都称为字符串。它可以是单行字符串，也可以是多行字符串。让我们创建一个 Python 字符串并迭代它。

# Create a Python string
string = "PYTHON"
print("This is a Python string: " + string)

# Iterate through the Python string
# using a for loop
print("Iterating a Python string:")
for element in string:
    print(element)

输出:

This is a Python string: PYTHON
Iterating a Python string: 
P
Y 
T
H
O
N

4.一组

一个 集合 也是 Python 中一个非常著名的可迭代对象。它类似于 Python 中的列表和元组，但唯一的关键区别是——集合中不允许有重复的元素。让我们创建一个 Python 集并迭代它。

# Create a Python set
set = {"Go", "Dart", "Python", "Go"}
print("This is a Python set:")
print(set)

# Iterate through the Python set
# using a for loop
print("Iterating a Python set:")
for element in set:
    print(element)

输出:

This is a Python set: 
{'Go', 'Python', 'Dart'} 
Iterating a Python set: 
Go 
Python 
Dart

5.词典

一个 字典 是 Python 中另一个非常广泛使用的可迭代对象。它用于以 key: value 格式存储数据，其中键必须是单值实体，而其对应的值可以是单值实体或多值实体。让我们创建一个 Python 字典并迭代它。

# Create a Python dictionary
dict = {'py': 'PYTHON', 'mat': 'MATLAB', 'cpp': 'C++'}
print("This is a Python dictionary:")
print(dict)

# Iterate through the Python dictionary
# using a for loop
print("Iterating a Python dictionary:")
for key in dict:
    print(key + '-' + dict[key])

输出:

This is a Python dictionary: 
{'py': 'PYTHON', 'mat': 'MATLAB', 'cpp': 'C++'} 
Iterating a Python dictionary: 
py-PYTHON 
mat-MATLAB 
cpp-C++

Python 中的迭代器

当我们在 Python 中创建迭代器类的对象时，技术上有两个方法与之相关联。这两种方法属于迭代器类，统称为迭代器协议。

方法 1: iter()

在 Python 中，当我们试图通过将 iterable 对象传递给 iter()函数来创建迭代器对象时，会自动调用__iter__()方法。它用于从 iterable 对象初始化 iterator 对象。这个方法返回一个迭代器对象，可以用来迭代列表、元组、字典等可迭代对象。

方法 2:__ 下一个 _ _()

在 Python 中，当我们试图迭代 iterable 对象时，会自动调用__next__()方法。它用于遍历迭代器对象的所有元素。当应用于迭代器时，它返回 iterable 对象的下一个元素或值。当__next__()方法返回的可迭代对象中没有项目或元素时，通过引发StopIteration异常，它在停止可迭代对象的迭代中起着非常关键的作用。

如何转换 iterables ➔迭代器？

在 Python 中，我们可以很容易地转换列表、元组、集合等可迭代对象。简单地通过使用 iterable 对象到iter()函数，然后调用 iterable 对象上的__iter__()方法，iterable 对象被传递到iter()函数。

让我们从 Python 中的 iterable 对象创建一个 iterator 对象，并分析 iterator 类的__iter__()和__next__()方法的工作原理。

# Create an iterable object
# here it's a Python list
iterable_obj = ['HTML', 'CSS', 'JAVA SCRIPT']
print(type(iterable_obj))
print(iterable_obj)

# Create an iterator object
# from the above iterable object (Python list)
# using the __iter__() method
iterator_obj = iterable_obj.__iter__()
print(type(iterator_obj))

# Iterate through the iterable object
# using its iterator object & the __next__() method
print(iterator_obj.__next__())
print(iterator_obj.__next__())
print(iterator_obj.__next__())

# Raise the StopIteration Exception
print(iterator_obj.__next__())

输出:

Output: iterator object creation

在上面的 Python 代码中，我们创建了一个 iterable 对象(Python 列表)，使用 iter()方法将其转换为 iterator 对象，使用 next()方法访问 iterable 对象的元素，并分析了当 next()方法被调用来访问 iterable 对象的下一个元素但 iterable 对象中没有剩余元素时，该方法如何引发 StopIteration 异常。

使用 for 循环迭代 iterable 对象

我们已经看到了上面的 iterable 对象的例子，循环的被广泛用于在 Python 中迭代 iterable 对象的元素。让我们通过 Python 代码来分析迭代器的 for 循环的工作原理。

# Create an iterable object here it's a Python tuple
iterable = ('macOS', 'Linux', 'Windows')
print(type(iterable))
print(iterable)

# Iterate through the iterable object using a for loop
print("Iteration using for loop:")
for item in iterable:
    print(item)

# Analyze the implemention of for loop to iterate through the elements of
# the iterable object (Python tuple) using an infinite while loop and iterator protocol
def for_loop(iterable):
    # Create an iterator object from the passed iterable object
    # using the iter() function
    iterator = iter(iterable)

    # Run an infinite while loop
    while True:
        try:
            # Access the each element of the iterable object
            # using the next() function
            print(next(iterator))
        except StopIteration:
            # If the StopIteration Exception is raised
            # by the next() function break the while loop
            break

# Driver Code to check the implementation of the for_loop() function
print("Iteration using for_loop function:")
for_loop(iterable)

输出:

<class 'tuple'> 
('macOS', 'Linux', 'Windows') 
Iteration using for loop: 
macOS 
Linux 
Windows 
Iteration using for_loop function: 
macOS 
Linux 
Windows

从上面的 Python 代码中，我们已经理解了用于循环迭代可迭代对象元素的实际上是通过无限 while 循环实现的。当我们使用 for 循环迭代 iterable 对象时，首先创建一个迭代器对象，调用iter()函数，然后运行一个无限 while 循环，在该循环中使用next()函数来访问 iterable 对象的下一个元素，当由于 iterable 对象的元素耗尽而由next()函数引发StopIteration异常时，迭代停止。

结论

在本教程中，我们学习了以下内容。

1. Python 中可迭代对象和迭代器对象的区别
2. 迭代器协议，即迭代器类的 iter()和 next()方法
3. 将可迭代对象转换为迭代器对象
4. 使用 for 循环迭代 iterable 对象的元素