Python Iterator

파이썬에서 많은 collection type들은 iterable하다. Iterable type의 정확한 정의는 __iter__의 구현 여부이다. 이 메소드는 iterator type을 return하고, iterator type은 __next__ method를 구현하는 type이다.

이처럼 iterable type과 iterator type은 짝을 이루고 있으며, python built-in iterable type들은 각자 대응하는 내장 iterator type이 있다.

• list -> list_iterator
• range -> range_iterator
• str -> str_ascii_iterator
• tuple -> tuple_iterator
• bytes -> bytes_iterator
• bytearray -> bytearray_iterator
• set, frozenset -> set_iterator
• dict(.keys()), mappingproxy(.keys()) -> dict_keyiterator
• dict.values(), mappingproxy.values() -> dict_valueiterator
• dict.items(), mappingproxy.items() -> dict_itemiterator

또한 iterator type은 그 자체로 iterable하며, __iter__ 메소드는 자기 자신을 return한다.

Control Flow

iterable/iterator 객체들은 for loop에서 사용되는데, control flow는 다음과 같다.

for value in iterable:
    do_something(value)

# is equal to

iterator = iterable.__iter__()
while True:
    try:
        value = iterator.__next__()
        do_something(value)
    except StopIteration:
        break

Reversible Types

Iterator 개념은 단순 iterator 외에도 double-ended iterator, exact-size iterator 등 지원하는 연산에 따라 다양한 iterator 개념이 있다.

한편, 파이썬에서 reversible type은 __reversed__를 구현하는 type이며, 개념적으로는 역순으로 순회하는 iterator를 return한다. 이 때 역순이란 __iter__ 메소드가 return하는 iterator 기준 역순이지만, syntax상으로는 __iter__를 구현하지 않아도 가능하다.

built-in reversible iterable type과 대응하는 iterator type은 다음과 같다.

• list -> list_reverseiterator
• range -> range_iterator
• dict(.keys()), mappingproxy(.keys()) -> dict_reversekeyiterator
• dict.values(), mappingproxy.values() -> dict_reversevalueiterator
• dict.items(), mappingproxy.items() -> dict_reverseitemiterator

reversed

Built-in reversed function은 reversible type의 reverse iterator를 return하는데, 내부적으로 __reversed__를 호출하고, 만약 __reversed__를 지원하지 않는다면 __getitem(n)__과 __len__을 이용하는 내장 reversed type 객체를 생성한다. 물론, __getitem__(n)과 __len__을 구현하는 sequence type에만 해당한다. str, tuple, bytes, bytearray에 해당한다.

또한, 사실 reversed 함수와 reversed 클래스는 동일한 객체이다.

Asynchronous Iterable/Iterator

파이썬이 비동기 프로그래밍을 지원함에 따라 iterator 등 다양한 type들도 비동기를 지원한다. Async iterable은 __iter__ 대신 __aiter__를 호출하여 async iterator를 return하고, Async iterator는 기존 __next__ 대신 비동기적으로 __anext__를 호출한다.

Async iterable/iterator는 async for loop에서 사용되고, async for keyword는 await처럼 async 상황에서만 사용할 수 있다. control flow는 다음과 같다.

class AsyncIter:
    def __aiter__(self):
        return self
    async def __anext__(self):
        ...

async for value in async_iterable:
    await do_something(value)

# is equal to

async_iterator = async_iterable.__aiter__()
while True:
    try:
        value = await async_iterator.__next__()
        await do_something(value)
    except StopIteration:
        break

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