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Python-for循環的內部機制

瀏覽:37日期:2022-07-21 14:43:12

Python中,使用for循環可以迭代容器對象中的元素,這里容器對象包括是列表(list)、元組(tuple)、字典(dict)、集合(set)等。但是,為什么這些對象可以使用for循環進行操作呢?

首先,定義一個簡單的類嘗試一下:

class TestRange: def __init__(self, num): self.num = numfor i in TestRange(10): print(i)# 輸出Traceback (most recent call last): File '<stdin>', line 1, in <module>TypeError: ’TestRange’ object is not iterable

錯誤信息提示,’TestRange’ object 不是可迭代的對象。那么,什么才是可迭代的對象呢?

在可迭代的對象中,需要實現一個__iter__魔法方法,而且這個方法的返回值需要是一個迭代器。那么,什么是迭代器呢?

迭代器只需要實現__next__魔法方法。

以列表(list)為例:

>>> nums = [13,12,33]>>> iter_ret = nums.__iter__() # x有此方法,說明list是可迭代的,而且該方法返回一個迭代器>>> iter_ret<list_iterator object at 0x100f32198>>>> iter_ret.__next__()13>>> iter_ret.__next__()12>>> iter_ret.__next__()33>>> iter_ret.__next__()Traceback (most recent call last): File '<stdin>', line 1, in <module>StopIteration

分析:

如上所示,列表nums中實現了__iter__方法,而且返回一個迭代器(iterator),迭代器中實現了__next__方法。在不斷調用__next__的過程中,就是在不斷返回nums中的元素,直到出現StopIteration的錯誤。

其實,for語句的作用與此類似。for語句的內部機制為

先判斷對象是否為可迭代對象,即是否存在__iter__方法,如果存在則調用__iter__方法,返回一個迭代器;否則,直接拋出TypeError異常; 不斷地調用迭代器的__next__方法,每次調用按順序迭代獲取當前的值; 迭代完所有元素,就拋出異常 StopIteration,這個異常 python 解釋器自己會處理;

前面的 TestRange 報錯是因為它沒有實現迭代器協議里面的這兩個方法,現在繼續改進:

class TestRange: def __init__(self, _max): self.i = 0 self._max = _max def __iter__(self): return self def __next__(self): if self.i < self._max: i = self.i self.i += 1 return i else: # 達到停止條件時,拋出此異常 raise StopIteration()# 進行測試for i in TestRange(3): print(i)# 輸出 0 1 2

分析:

因為這個類中,已經實現了__next__方法,所以基于這個類所創建的對象,本身就是一個迭代器。又因為可迭代對象需要有__iter__方法,而且返回一個迭代器,所以__iter__返回對象本身self即可。

總結

到此這篇關于Python-for循環的內部機制的文章就介紹到這了,更多相關python for 循環內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網!

標簽: Python 編程
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