Python 迭代器中有 hasnext() 方法吗？

Question

Python 迭代器有 hasnext 方法吗？

- Juanjo Conti

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相关：如何判断生成器是否从一开始就为空？ - user2314737

目前还没有这种东西。我认为，正确的做法是在迭代器本身中添加“下一个”和“是否有下一个”方法，因为这些方法不应该被独立定义。 - Shiv Krishna Jaiswal

（对于上下文，Java和C＃中的迭代器都有hasNext()和Next()。Python通过在生成器结束时抛出异常来避免这种情况。而next(gen, default_value)习语允许您消除该异常，而无需使用try..except。） - smci

Answer 1

避免捕获 StopIteration 的替代方法是使用 next(iterator, default_value)。

例如：

>>> a = iter('hi')
>>> print(next(a, None))
h
>>> print(next(a, None))
i
>>> print(next(a, None))
None

这样，您可以检查None以查看是否已到达迭代器的末尾，如果您不想使用异常方式进行操作。

如果您的可迭代对象可能包含None值，则必须定义一个哨兵值并检查它：

>>> sentinel = object()
>>> a = iter([None, 1, 2])
>>> elem = next(a, sentinel)
>>> if elem is sentinel:
...     print('end')
... 
>>>

- Derrick Zhang

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如果你将None作为“标记值（sentinel）”，请确保你的迭代器中没有包含任何None值。你也可以使用 sentinel = object()，next(iterator, sentinel)和is运算符进行测试。 - sam boosalis

跟随 @samboosalis 的建议，我宁愿使用内置的 unittest.mock.sentinel 对象，这样你就可以编写明确的 next(a, sentinel.END_OF_ITERATION)，然后检查 if next(...) == sentinel.END_OF_ITERATION。 - ClementWalter

这比异常更漂亮。 - Dee

问题在于，这种方式会消耗掉迭代器中的下一个值。Java 中的 hasNext 不会消耗下一个值。 - Alan Franzoni

Answer 2

没有这样的方法。迭代结束是通过异常来指示的。请查看文档。

- avakar

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"宁可犯错，也不要过问许可。" - Roger Pate

"宁可得到原谅，也不要事先获得许可。"：检查迭代器是否有下一个元素并不是在请求许可。有些情况下，您想要测试下一个元素的存在性而不消耗它。如果有一个unnext()方法可以在调用next()检查元素是否存在后将第一个元素放回，则我会接受try catch解决方案。 - Giorgio

@Giorgio，如果不执行生成该元素的代码（你不知道生成器是否会执行yield），就无法确定另一个元素是否存在。当然，编写一个适配器来存储next()的结果并提供has_next()和move_next()也不难。注意保持原文意思不变，同时让翻译更加通俗易懂。 - avakar

同样的想法可以用来实现hasNext()方法（在成功时生成、缓存并返回true，或者在失败时返回false）。然后，hasNext()和next()都将依赖于一个共同的底层getNext()方法和缓存项。如果提供适配器很容易实现，我真的看不出为什么next()不应该在标准库中。 - Giorgio

您的意思是例如可以在读取文件时更改文件的迭代器？我同意这可能是一个问题（它会影响到任何提供 next() 和 hasNext() 方法的库，而不仅仅是假设的Python库）。因此，如果流中的内容取决于何时读取元素，则next()和hasNext()变得棘手。 - Giorgio

Answer 3

不可以，但是你可以实现自己的可迭代包装类来实现：

from collections.abc import Iterator

class hn_wrapper(Iterator):
    def __init__(self, it):
        self.it = iter(it)
        self._hasnext = None
    def __iter__(self): 
        return self
    def __next__(self):
        if self._hasnext:
            result = self._thenext
        else:
            result = next(self.it)
        self._hasnext = None
        return result
    def hasnext(self):
        if self._hasnext is None:
            try: 
                self._thenext = next(self.it)
            except StopIteration: 
                self._hasnext = False
            else:
                self._hasnext = True
        return self._hasnext

然后你可以像这样使用它：

x = hn_wrapper('ciao')
while x.hasnext():
    print(next(x))

它会发出信号。

c
i
a
o

- Alex Martelli

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вҖңfaithfully transcribing an algorithm from a reference implementation in JavaвҖқжҳҜйңҖиҰҒhas_nextж–№жі•зҡ„жңҖзіҹзі•зҡ„еҺҹеӣ гҖӮPythonзҡ„и®ҫи®ЎдҪҝеҫ—ж— жі•дҪҝз”ЁfilterжЈҖжҹҘж•°з»„жҳҜеҗҰеҢ…еҗ«дёҺз»ҷе®ҡи°“иҜҚеҢ№й…Қзҡ„е…ғзҙ гҖӮPythonзӨҫеҢәзҡ„еӮІж…ўе’Ңзӣ®е…үзҹӯжө…д»ӨдәәйңҮжғҠгҖӮ - Jonathan Cast

好的答案，我会将其复制以用作从Java代码中提取某些设计模式的示例。 - madtyn

我正在使用Python3，但这段代码给了我“TypeError: iter() returned non-iterator”错误。 - madtyn

@JonathanCast 我不确定我理解了。在Python中，通常会使用map和any而不是filter，但是你可以使用SENTINEL = object()；next(filter(predicate，arr)，SENTINEL)不是SENTINEL，或者忘记一个SENTINEL并且只是使用try：except捕获StopIteration。 - juanpa.arrivillaga

更符合 Python 风格的做法是像 next() 一样实现 hasnext()，即将方法重命名为 hn_wrapper.__hasnext__()，然后定义一个顶层函数来调用该方法：def hasnext(iterable): return iterable.__hasnext__()。 - user3064538

Answer 4

除了所有关于StopIteration的提及外，Python for循环也能实现您想要的功能：

>>> it = iter('hello')
>>> for i in it:
...     print(i)
...
h
e
l
l
o

- Brian Clapper

Answer 5

尝试使用任何迭代器对象的__length_hint__()方法：

iter(...).__length_hint__() > 0

- juj

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我一直很好奇为什么Python会有那些__ xxx __方法？它们看起来很丑。 - mP.

合理的问题！通常情况下，公开函数的语法是方法的语法（例如len实际上是调用__len__）。虽然length_hint没有这样的内置函数，但它实际上是一个未决议案（PEP424）。 - fulmicoton

@mP. 这些函数存在是因为有时候需要它们。它们故意设计得很丑陋，因为它们被视为最后的手段：如果你使用它们，你知道你正在做一些非Pythonic和潜在危险的事情（这也可能随时停止工作）。 - Arne Babenhauserheide

像 __init__ 和 __main__ 这样的命名方式？在我看来，无论你如何辩解，这都有点混乱。 - user1363990

Answer 6

你可以使用 itertools.tee 对迭代器进行复制，并检查复制后的迭代器是否出现 StopIteration。

- sykora

Answer 7

hasNext有点类似于StopIteration异常，例如：

>>> it = iter("hello")
>>> it.next()
'h'
>>> it.next()
'e'
>>> it.next()
'l'
>>> it.next()
'l'
>>> it.next()
'o'
>>> it.next()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

• StopIteration 文档：http://docs.python.org/library/exceptions.html#exceptions.StopIteration
• 关于 Python 中迭代器和生成器的一些文章：http://www.ibm.com/developerworks/library/l-pycon.html

- miku

Answer 8

不是。最相似的概念很可能是StopIteration异常。

- James Thompson

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Python使用异常来控制流程？听起来相当不好理解。 - mP.

正确做法是使用异常处理错误，而不是定义正常的控制流程。 - Giorgio

Answer 9

我相信 Python 只有 next() 方法，根据文档，如果没有更多的元素，它会抛出异常。

http://docs.python.org/library/stdtypes.html#iterator-types

- Charles

Answer 10

也许只是我个人的看法，但我喜欢https://stackoverflow.com/users/95810/alex-martelli的回答，不过我认为这篇文章更易读：

from collections.abc import Iterator  # since python 3.3 Iterator is here

class MyIterator(Iterator):  # need to subclass Iterator rather than object
  def __init__(self, it):
    self._iter = iter(it)
    self._sentinel = object()
    self._next = next(self._iter, self._sentinel)
    
  def __iter__(self): 
    return self
  
  def __next__(self):        # __next__ vs next in python 2
    if not self.has_next():
      next(self._iter)  # raises StopIteration

    val = self._next
    self._next = next(self._iter, self._sentinel)
    return val
  
  def has_next(self):
    return self._next is not self._sentinel

- Zachary Ryan Smith