迭代器 Iterator 是什么?

2020-05-06 11:14发布

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  迭代器是一个伴随着迭代器模式(Iterator Pattern)而生的抽象概念,其目的是分离并统一不同的数据结构访问其中数据的方式,从而使得各种需要访问数据结构的函数,对于不同的数据结构可以保持相同的接口。

  在很多讨论 Python 迭代器的书籍与文章中,我看到这样两种观点:1. 迭代器是为了节约数据结构所产生的内存;2. 遍历迭代器效率更高。

  这两点论断都是很不准确的:首先,除了某些不定义在数据结构上的迭代器(如文件句柄,itertools 模块的 count、cycle 等无限迭代器等),其他迭代器都定义在某种数据结构上,所以不存在节约内存的优势;其次,由于迭代器是一种高度泛化的实现,其需要在每一次迭代器移动时都做一些额外工作(如 Python 需要不断检测迭代器是否耗尽,并进行异常监测;C++ 的 deque 容器需要对其在堆上用于存储的多段不连续内存进行衔接等),故遍历迭代器的效率一定低于或几乎接近于直接遍历容器,而不太可能高于直接遍历原容器。

  综上所述,迭代器存在的意义,不是为了空间换时间,也不是为了时间换空间,而是一种适配器(Adapter)。迭代器的存在,使得我们可以使用同样的 for 语句去遍历各种容器,或是像 C++ 的 algorithm 模块所示的那样,使用同样的接口去处理各种容器。

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