python-可迭代对象、迭代器、生成器、序列

这几个玩意比较绕，虽然平时用起来一般没什么问题，但看一些文档的时候，什么iterable, iterator一不留神就傻傻分不清楚了

注: 下文代码里会使用两个内置模块

基本概念

iterable: 可迭代对象，简单来说就是可以运行 而不报错的对象

iterator: 迭代器，是用来对可迭代对象进行迭代的一个工具。一般指实现了迭代器协议(即 和 方法)的类实例，判断标准是

generator: 生成器，是一种迭代器，使用yield关键字实现。（此处仅作对比，不考虑生成器的其他用法）

sequence: 序列，指实现了序列协议的类实例，内置的包括:

iter(obj): 一个内置函数，可以返回传入obj对应的迭代器，这里要求obj必须实现了迭代器协议或序列协议。

详细解读

iterable 可迭代对象

首先是一个令人难受的消息，可迭代对象的判别标准，到现在都没有一个优雅的方式，我们只能说:

可以运行 不报错的，或者可以运行 而不报错的，就是可迭代对象

参见帖子: https://stackoverflow.com/questions/1952464/in-python-how-do-i-determine-if-an-object-is-iterable

这里面的逻辑是这样的: 里，会调用iter函数返回迭代器，然后使用迭代器进行迭代。iter函数会根据两个协议得到一个迭代器返回，两个协议如下:

第一种，实现了 方法的，因为这个方法返回的就是迭代器，iter可以直接使用这个迭代器

第二种，实现了 ，并且是数字索引，并且是从0开始依次+1的数字索引的，iter函数会构造一个迭代器返回。代码大概是这样，这里写yield是为了表述方便，实际代码应该是用C语言写的

因为这里只except了IndexError，所以可以避免对只实现了 的mapping类对象的误判，举个例子

为了下面表述方便，我将实现了第一类协议的iterable称呼为 ，实现了第二类协议的称呼为

对一类iterable，可以有一种比较好的判断方式

还有一个需要注意的是，可迭代对象不一定是有序的。比如字符串就一定有序，集合就一定无序。

iterator 迭代器

参见官网文档: https://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#iterator-types

文档里指出，只要实现了迭代器协议的，就算是迭代器。也就是只要正确实现了 和 (python3里是 )，就是迭代器。这里要求 可以不断取到下一个，而迭代器的 一定返回自身

普通迭代器在使用时，基本就是疯狂调用next，直到抛出StopIteration异常。下面代码里写yield同样只为表述方便，并不是实际代码

需要注意的很重要的一点是，迭代器是可耗尽的，也就是一次性的。举例来说，如下代码，a是一个迭代器，第一次循环的时候可以正常使用，输出结果，第二次使用时，因为迭代器已耗尽，所以什么都输出不了，这时候如果再调动一下a.next()，就必定会报 了

generator 生成器

参见官网: https://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#generator-types

生成器也是一种迭代器，那么它和一般迭代器相比，有什么优势？

我认为优势有三点

第一点是，生成器比迭代器多实现了三个方法，send, throw和close，提供了更多操作，这里不再展开。

第二点是，生成器更方便，生成器有两种构造方式，1是函数类，用yield关键字构建，2是列表推导的时候，把列表推导最外层的 换成 ，这两种方式中 和 这两个函数都不需要显式实现，而是由生成器自动提供，可以让代码更pythonic，也更易读

第三点是，生成器更适合做计算，即含有复杂逻辑的迭代。我们知道普通迭代器不停next就完了，而生成器一般要求在next之前需要做各种计算和判断，然后返回合适的值。虽然这种操作使用迭代器也能实现，但跟生成器相比实在是不方便。举个最经典的计算斐波那契数列的例子，下面是迭代器实现和生成器实现。

其实，生成器一般不跟迭代器做比较，生成器比较的是类似列表推导一类的，先把全量数据生成出来，再依次迭代的情况，那种情况会消耗大量内存空间，而生成器消耗的空间是一定的，跟size没关系。最经典的例子是 和 ，后者的 是用的生成器实现，这样在迭代时，就不会像前者一样先把整个list算出来再迭代，而是迭代一个算一个，在数据量超大的时候，后者的优势会极为明显。

如下面两行，同样是输出0~1亿序列中的前三位，第一行会先把这一亿个数算出来，存到list里，然后再摘前三个，速度超慢还浪费空间。第二行则是一共就生成了三个，时间空间节省的不是一点半点。注意，生成器不是序列，所以不能用切片功能，我这里用的 可以对迭代器进行切片，返回的仍然是迭代器，所以最后要用list包一层，消耗尽迭代器。

sequence 序列

参加官网文档: https://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#sequence-types-str-unicode-list-tuple-bytearray-buffer-xrange

序列，是指有顺序的，有数字索引的，且索引是从0到序列长度-1的，不是mapping的一种结构。python里就只有六种: ，自定义的类如果想通过sequence检测，要么继承 ，要么继承Sequence，要么使用 ，没有像迭代器那样实现几个方法就可以成为迭代器的操作。我们常用的其实也就是字符串，列表，元组以及xrange。这个xrange本身是sequence，但它的 是返回的生成器，这个需要注意下。

我们平时一般也不需要去判断一个obj是不是序列，如果非要判断的话，可以参考这个帖子: https://stackoverflow.com/questions/43566044/what-is-pythons-sequence-protocol

这些概念之间的关系

这次写的好像有点麻烦，已经在尽量讲清楚了，但是有些地方感觉还是找不到合理的表述方式，应该是理解还不够到位吧...

继续求意见~