python iterator和generator雜談之一

科科其實這篇文是我在知道這個比賽的更久以前寫的，是我人生第一篇技術文，然後我就把他搬上來佔比賽天數了，但因為文筆拙劣，我刪減了很多不正確的資料(雖然刪減後還是可能有些錯誤)，要發這篇文之前我東想西想，想再多加點東西，但總是發現還是有人寫的好多了，讓我看的深感佩服，然後變得滿腦子都是他的概念了，因為照著這樣寫下去感覺像是抄襲，所以就索性把他的連結給貼上來。

在介紹python的iterator與generator物件前，要先講一下iteration(迭代)的概念，如果就我的程式經驗來說，iteration這個概念通常會用在一個list或是一個array的traversal(遍歷)，也就是我們在python裡經常用到的for....in...語法：

example1.py:

mylist = [2,4,6,8,10]

for  i  in  mylist:

print(i)  # 會依序print出 2 4 6 8 10

# 這三行程式會依序迭代(也可以說是遍歷)mylist裏面的5個物件

接下來深入探討一下for in語法內部究竟是怎麼執行的，同時也會開始帶進iterator的使用，實際上前述example1的for in的語法裏面調用了兩個函數：
(1) _iter_：回傳一個iterator物件，而這個物件可以呼叫__next__函數。
(2) _next_：這個函數會實際執行iterator物件的迭代行為。

至於__next__裡所執行的迭代行為是怎麼一回事，我們可以把example1的for in語法拆解成__iter__和__next__執行：

In python3 shell:
>>> mylist = [2,4,6,8,10]
>>> mylist_iterator = iter(mylist) # 這個iter()函數會調用python預設的mylist.__iter__函數，並回傳一個iterator物件，然後我們用mylist_iterator這個變數來儲存這個iterator物件
>>> # 開始迭代
>>> i = next(mylist_iterator) # i = 2 , next()函數會調用python預設的mylist_iterator.__next__函數
>>> print(i)
2
>>> i = next(mylist_iterator) # i = 4
>>> print(i)
4
>>> i = next(mylist_iterator) # i = 6
>>> print(i)
6
>>> i = next(mylist_iterator) # i = 8
>>> print(i)
8
>>> i = next(mylist_iterator) # i = 10
>>> print(i)
10
>>> i = next(mylist_iterator) 
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
>>> # 當最後一個元素遍歷完，再呼叫mylist_iterator.__next__就會跑出一個 StopIteration 的例外，一般for in在呼叫__next__的過程中遇到了 StopIteration 就會自動停止 for loop的執行

從example2的例子可以看出這個預設的__next__所執行的迭代行為可以理解為iterator物件裏面有很多元素，而當下有一個指針指向其中一個元素A，若呼叫了__next__則會回傳這個元素A的下一個元素B，同時這個指針也會轉向元素B。

然後再很粗淺的總結一下iterator的意義：能夠辨認一個物件是否為一個iterator最重要的就是他能不能執行迭代行為，也就是他有沒有定義__next__函數。

本文稍微解構了一下for in語法的底層運作以及探討iterator的粗略定義，若要再深入探究iterator的詳細定義，我推荐kissg網友的詮釋：
http://kissg.me/2016/04/09/python-generator-yield/