类和对象-迭代器

BrightXiong

>>> # 当对象被索引（单下标索引或切片索引），或执行获取相关的操作（如for循环迭代访问）时，Python会自动调用__getitem__()方法；
当为索引或切片赋值时，Python会自动调用__setitem__()方法。
根据Python的迭代协议，iter()函数对应魔法方法__iter__()，定义了该方法的对象就是可迭代对象；
next()函数对应魔法方法__next__()，定义了该方法的可迭代对象就是迭代器。
知晓原理后，我们就可以用while循环来手动模拟for循环，还可以对这两个魔法方法进行重写，实现自己的迭代器！
除此之外，我们还知道了切片操作其实是BIF函数slice()的一个语法糖，写起来更加简便，也更易读！

>>> # #__getitem__(self, index)：当对象被索引时调用，既能相应单个下标的索引操作，又能支持代表范围的切片索引
>>> class C:
...         def __getitem__(self, item):
...                 print(item)
...
>>> c = C()
>>> c[2]
2
>>> c[2:8]
slice(2, 8, None)

>>> #slice()为BIF函数，切片操作相当于他的一个语法糖
>>> s = 'i love you'
>>> print(s[slice(2, 6)])
love
>>> print(s[7:], s[slice(7, None)])
you you
>>> print(s[::4], s[slice(None, None, 4)])
ivo ivo

>>> #__setitem__()：为索引、切片赋值时调用
>>> class D:
...         def __init__(self, data):
...                 self.data = data
...         def __getitem__(self, item):
...                 return self.data[item]
...         def __setitem__(self, key, value):
...                 self.data[key] = value
...
>>> d = D([1, 2, 3, 4, 5])
>>> print(d[1])
2
>>> d[1] = 1
>>> print(d[1])
1
>>> d[2:4] = [2, 3]
>>> print(d[:])
[1, 1, 2, 3, 5]

>>> #__getitem__()不仅拦截索引或切片，另外与获取相关的操作也会被拦截
>>> class D:
...         def __init__(self, data):
...                 self.data = data
...         def __getitem__(self, item):
...                 return self.data[item] * 2
...
>>> d = D([1, 2, 3, 4, 5])
>>> for i in d:
...         print(i, end=' ')
...
2 4 6 8 10 >>>

>>> #for语句i每次获取都会访问__getitem__()方法，使结果加一
>>> #针对可迭代对象的魔法方法：__iter__()和__next__()
>>> #根据python的迭代协议来说，
        如果一个对象定义了__iter__()魔法方法，那么他就是一个可迭代对象，
        如果一个可迭代对象定义了__next()__魔法方法，那么他就是一个迭代器
>>> x = [1, 1, 2, 3, 5]
>>> print(dir(x))
['__add__', '__class__', '__class_getitem__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

>>> #dir()函数返回对象的所有属性和方法，不带值
>>> #没有__next__()，列表不是一个迭代器
>>> for i in x:
...         print(i, end=' ')
...
1 1 2 3 5 >>>

>>> #当使用迭代工具（如for语句）对可迭代对象进行操作的时候，
①先将对象传入内置函数iter()中，并由此拿到一个相应的迭代器，因为只有迭代器才能拥有所需的__next__()魔法方法，
②再利用__next__()魔法方法，进行真正的迭代操作
>>> #模拟for语句循环流程如下：
>>> _ = iter(x)
>>> while True:
...         try:
...                 i = _.__next__()
...         except StopIteration:
...                 break
...         print(i, end=' ')
...
1 1 2 3 5 >>>

>>> #创造一个迭代器对象：
>>> class Double:
...         def __init__(self, start, stop):
...                 self.value = start - 1
...                 self.stop = stop
...         def __iter__(self):
...                 return self
...         def __next__(self):
...                 if self.value == self.stop:
...                         raise StopIteration
...                 self.value += 1
...                 return self.value * 2
...
>>> d = Double(1, 5)
>>> print(type(d))
<class '__main__.Double'>
>>> print(next(d))
2
>>> print(next(d))
4
>>> for i in d:
...         print(i, end=' ')
...
6 8 10 >>>
>>> #对象d可以实现迭代器相同的操作