python - 实现 __iter__ 和 __getitem__ 的容器的自定义包装器

Question

我正在尝试为容器编写一个自定义包装类。为了实现迭代器协议(protocol)，我提供了__iter__和__next__，并访问我提供的__getitem__:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
from __future__ import absolute_import, division, print_function, unicode_literals, with_statement
from future_builtins import *
import numpy as np

class MyContainer(object):

    def __init__(self, value):
        self._position = 0
        self.value = value

    def __str__(self):
        return str(self.value)

    def __len__(self):
        return len(self.value)

    def __getitem__(self, key):
        return self.value[key]

    def __iter__(self):
        return self

    def next(self):
        if (self._position >= len(self.value)):
            raise StopIteration
        else:
            self._position += 1
            return self.value[self._position - 1]

到目前为止，一切都按预期进行，例如。 G。当尝试这样的事情时:

if __name__ == '__main__':
    a = MyContainer([1,2,3,4,5])
    print(a)
    iter(a) is iter(a)
    for i in a:
        print(i)
    print(a[2])

但是我在尝试使用numpy.maximum时遇到了问题:

b= MyContainer([2,3,4,5,6])
np.maximum(a,b)

引发“ValueError:无法将大小为 5 的序列复制到维度为 0 的数组轴”。

当注释掉 __iter__ 方法时，我得到了一个具有正确结果的 NumPy 数组(同时不再符合迭代器协议(protocol)):

print(np.maximum(a,b)) # results in [2 3 4 5 6]

当注释掉__getitem__时，我得到了MyContainer的一个实例

print(np.maximum(a,b)) # results in [2 3 4 5 6]

但我失去了对个别项目的访问权限。

有没有办法同时实现所有三个目标(Iterator-Protocol、__getitem__ 和 numpy.maximum 工作)？我做的事情有什么根本错误吗？

要注意:实际的包装类具有更多功能，但这是我可以重现该行为的最小示例。

(Python 2.7.12、NumPy 1.11.1)

Answer 1

你的容器是它自己的迭代器，这极大地限制了它。您只能迭代每个容器一次，之后，就迭代协议(protocol)而言，它被视为“空”。

用您的代码尝试一下，看看:

c = MyContainer([1,2,3])
l1 = list(c) # the list constructor will call iter on its argument, then consume the iterator
l2 = list(c) # this one will be empty, since the container has no more items to iterate on

当您不提供 __iter__ 方法，但实现了 __len__ 方法和接受小整数索引的 __getitem__ 方法时，Python将使用 __getitem__ 进行迭代。这样的迭代可以进行多次，因为创建的迭代器对象彼此不同。

如果您在从类中取出 __iter__ 方法后尝试上述代码，则两个列表都将是 [1, 2, 3]，如预期的那样。您还可以修复自己的 __iter__ 方法，以便它返回独立的迭代器。例如，您可以从内部序列返回一个迭代器:

def __iter__(self):
    return iter(self.value)

或者，正如 Bakuriu 的评论中所建议的那样:

def __iter__(self):
    return (self[i] for i in range(len(self))

如果您有 __getitem__ 方法但没有 __iter__ 方法，则后一个版本本质上是 Python 将为您提供的版本。