【Python】イテレータが何となく分かる様になる

イテレータ

イテレータとは？

• データの流れを表現するオブジェクト
• 要素を1つずつ取り出せるオブジェクト
  • __iter__()メソッドから取り出されたオブジェクトがイテレータオブジェクト
  • データがなくなると、StopIteration 例外を送出する

イテレータオブジェクトを作ってみる

fruits = ["apple", "orange", "grape"]

iterator = iter(fruits)
print(iterator)  # <list_iterator object at 0x10fd7bf70>

for i in iterator:
    print(i)

# apple
# orange
# grape

リストと同じようにfor文でループすることが可能です

ではリストとの違いは？

次の要素を調べる

組み込み関数nextを使用することで次の要素を調べることができる
この機能はリストにはできないが、イテレータオブジェクトだからこそ使用できます

イテレータの場合

print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))

apple
orange
grape
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/ShoyaBaba/application/practice/python-practice/sample2.py", line 9, in <module>
    print(next(iterator))
StopIteration

grape の次の要素は存在しないのでStopIteration例外が送出されます

リストの場合

print(next(fruits))

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/ShoyaBaba/application/practice/python-practice/sample2.py", line 6, in <module>
    print(next(fruits))
TypeError: 'list' object is not an iterator

イテレータオブジェクトは使用済みの同じものを返す

(list のような) コンテナオブジェクトは、自身を iter() 関数にオブジェクトに渡したり for ループ内で使うたびに、新たな未使用のイテレータを生成します。これをイテレータで行おうとすると、前回のイテレーションで使用済みの同じイテレータオブジェクトを単純に返すため、空のコンテナのようになってしまします。
https://docs.python.org/ja/3.10/glossary.html#term-iterator

公式にもありますが、コレだけでは意味が分かりませんでした。
実際にコードにすることで意味が分かりました

同じ処理中でリストの繰り返しをする

コンテナオブジェクトは、自身を iter() 関数にオブジェクトに渡したり for ループ内で使うたびに、新たな未使用のイテレータを生成します。

fruits = ["apple", "orange", "grape"]

for f in fruits:
    print(f)

for f in fruits:
    print(f)

apple
orange
grape
apple
orange
grape

この結果は容易に想像がつきます。
for文で2度同じオブジェクトをループが実行されて出力もされます

同じ処理中でイテレータの繰り返しをする

これをイテレータで行おうとすると、前回のイテレーションで使用済みの同じイテレータオブジェクトを単純に返すため、空のコンテナのようになってしまします。

fruits = ["apple", "orange", "grape"]

iterator = iter(fruits)

for i in iterator:
    print(i)

for i in iterator:
    print(i)

apple
orange
grape

処理中で、一度使用したため空のコンテナが返されます
そのため、上のfor文での出力のみがされます

どこで使う？

どんなものかはなんとなく分かったが、そもそもの用途が分からない

イテレータの機能として、

• 操作のステップごとに、順に要素を取り出せる

がある。

これを利用して書くようできる事例としては、、、

例として

• テキストファイルを開いて、１行ごとに読み取り、表示
  • 1行目には、hogehogeの処理をして、表示
  • 2行目には、〇〇の処理をして、表示

for文があるのでイテレータは滅多に使わない見たいですが。笑
こんなものがある程度に知っておくといいかもしれないですね