Iterables和迭代器
栏目: JavaScript · 发布时间: 5年前
内容简介:ES6引入了一种遍历数据的新机制:迭代。两个概念是迭代的核心:在TypeScript 中为接口表示方式,如下所示:下面几种:
ES6引入了一种遍历数据的新机制:迭代。两个概念是迭代的核心:
Symbol.iterator
在TypeScript 中为接口表示方式,如下所示:
interface Iterable { [Symbol.iterator]() : Iterator; } interface Iterator { next() : IteratorResult; } interface IteratorResult { value: any; done: boolean; } 复制代码
21.1.1 可迭代的对象
下面几种:
- Arrays
- Strings
- Maps
- Sets
- DOM data structures (work in progress)
字面量对象是不可迭代的,具体下面会有相关介绍。
21.1.2 内部构造使用迭代的
-
通过数组模式进行解构:
const [ a , b ] = new Set ([ 'a' , 'b' , 'c' ]); 复制代码
-
for-of
循环:for ( const [ 'a' , 'b' , 'c' ]) { console . log ( x ); } 复制代码
-
Array.from()
:const arr = Array . from ( new Set ([ 'a' , 'b' , 'c' ])); 复制代码
-
展开运算符(
...
):const arr = [... new Set ([ 'a' , 'b' , 'c' ])]; 复制代码
-
Maps 和Sets 的构造器:
const map = new Map ([[ false , 'no' ], [ true , 'yes' ]]); const set = new Set ([ 'a' , 'b' , 'c' ]); 复制代码
-
Promise.all()
,Promise.race()
:Promise . all ( iterableOverPromises ). then ( ··· ); Promise . race ( iterableOverPromises ). then ( ··· ); 复制代码
-
yield*
:yield * anIterable ; 复制代码
21.2 可迭代性
可迭代性的主要概念如下:
- Data consumers(数据消费者):JavaScript具有使用数据的语言结构。例如,
for-of
循环遍历值,而spread操作符(…
)将值插入数组或函数调用中。 - Data sources(数据源):数据消费者可以从各种数据源获取其值。例如,您可能希望迭代数组的元素、Map中的键值条目或字符串的字符。
每个消费者都支持所有来源是不切实际的,特别是因为可以创建新的来源(例如通过库)。 需要一种统一的接口机制,来处理所有不同的数据结构。 因此,ES6引入了 Iterable
。 数据消费者使用它,数据源实现它:
因为JS中没有接口,所以遍历器(Iterator)更像是一种约定。为各种不同的数据结构提供统一的访问机制。任何数据结构只要部署Iterator接口,就可以完成遍历操作(即依次处理该数据结构的所有成员)。
- Source(源):如果某个值的方法的键是符号
Symbol.iterator
,它返回一个所谓的迭代器(iterator),则该值被认为是可迭代的(iterable)。 迭代器是一个通过其方法·
next()`返回值的对象。 我们说:它迭代可迭代的项(内容),每次调用每次返回一个值。 - Consumption (消费):数据消费者使用迭代器检索他们正在使用的值。
现在来看看,数组 arr
可以如何消费?首先通过 键为 Symbol.iterator
的方法,创建一个迭代器:
const arr = ['a', 'b', 'c']; const iter = arr[Symbol.iterator](); 复制代码
然后通过该迭代器的 next()
方法重复检索 该数组中的每个项:
> iter.next() { value: 'a', done: false } > iter.next() { value: 'b', done: false } > iter.next() { value: 'c', done: false } > iter.next() { value: undefined, done: true } 复制代码
可以看到, next()
返回的每个项都会被包装在一个对象中, value
值为原数组中的项值, done
是否完成了该数组项序列的检索。
Iterable 和迭代器 是所谓的迭代协议( 接口加上使用它们的规则 )的一部分。该协议的一个关键特征是它是顺序的:迭代器每次返回一个值。这意味着,如果可迭代数据结构是非线性的(如树),迭代将使其线性化。
21.3 可迭代数据源
我将使用for-of循环(参见章节for-of循环)迭代各种可迭代数据。
21.3.1 数组
数组(和Typed Arrays)可迭代其元素:
for ( const [ 'a' , 'b' ]) { console . log ( x ); } // Output: // 'a' // 'b' 复制代码
21.3.2 字符串
字符串是可迭代的,但它们遍历Unicode代码点,每个代码点可能包含一个或两个JavaScript字符:
for (const x of 'a\uD83D\uDC0A') { console.log(x); } // Output: // 'a' // '\uD83D\uDC0A' (crocodile emoji) 复制代码
您刚刚看到原始值也可以迭代。所以不是要求一个是对象,才是可迭代的。 这是因为在访问迭代器方法(属性键 Symbol.iterator
)之前,所有值都被强制转换为对象。
21.3.3 Maps
映射 是对其条目的迭代。 每个条目编码为[key,value]对,具有两个元素的Array。 这些条目总是以确定的方式迭代,其顺序与它们被添加到 这个映射时的顺序相同。
const map = new Map().set('a', 1).set('b', 2); for (const pair of map) { console.log(pair); } // Output: // ['a', 1] // ['b', 2] 复制代码
请注意,WeakMaps 不可迭代。
21.3.4 Sets
集合是对其元素的迭代(以与它们添加到集合相同的顺序迭代)。
const set = new Set().add('a').add('b'); for (const x of set) { console.log(x); } // Output: // 'a' // 'b' // 'b' 复制代码
请注意,WeakSets不可迭代。
21.3.5 arguments
尽管特殊变量 arguments
在ECMAScript 6中或多或少已经过时(由于 rest参数),但它是可迭代的:
function printArgs() { for (const x of arguments) { console.log(x); } } printArgs('a', 'b'); // Output: // 'a' // 'b' 复制代码
21.3.6 DOM 数据结构
大多数DOM数据结构最终都是可迭代的:
for (const node of document.querySelectorAll('div')) { ··· } 复制代码
请注意,实现此功能正在进行中。 但这样做相对容易,因为符号 Symbol.iterator
不会与现有的属性键冲突。
21.3.7 可变计算数据
并非所有可迭代内容都必须来自数据结构,它也可以即时计算。 例如,所有主要的ES6数据结构(Arrays, Typed Arrays, Maps, Sets)都有三个返回可迭代对象的方法:
entries() keys() values()
让我们看看它是什么样的。 entries()
为您提供了获取Array元素及其索引的好方法:
const arr = ['a', 'b', 'c']; for (const pair of arr.entries()) { console.log(pair); } // Output: // [0, 'a'] // [1, 'b'] // [2, 'c'] 复制代码
21.3.8 普通对象不可迭代
普通对象(由对象字面量创建)不可迭代:
for (const x of {}) { // TypeError console.log(x); } 复制代码
默认情况下,为什么对象不能在属性上迭代? 推理如下。 您可以在JavaScript中迭代两个级别:
- 程序级:迭代属性意味着检查程序的结构。
- 数据级别:迭代数据结构意味着检查程序管理的数据。
对属性进行迭代默认意味着混合这些级别,这将有两个缺点:
- 您无法迭代数据结构的属性。
- 迭代对象的属性后,将该对象转换为数据结构会破坏您的代码。
如果引擎要通过方法 Object.prototype[Symbol.iterator]()
实现迭代,那么还会有一个警告:通过 Object.create(null)
创建的对象将不可迭代,因为 Object.prototype
不在他们的原型链。
重要的是要记住,如果将objects 用作Maps,则迭代对象的属性大多是有趣的。 但我们只在ES5中这样做,那时我们没有更好的选择。 在ECMAScript 6中,我们有内置的数据结构 Map
。
21.3.8.1 如何迭代属性
迭代属性的正确(和安全)方法是通过 工具 函数。 例如,通过 objectEntries()
, 它的实现将在后面显示(未来的ECMAScript版本可能内置了类似的东西):
const obj = { first: 'Jane', last: 'Doe' }; for (const [key,value] of objectEntries(obj)) { console.log(`${key}: ${value}`); } // Output: // first: Jane // last: Doe 复制代码
21.4 迭代语言结构
以下ES6语言构造使用迭代协议:
- 通过数组模式进行解构
-
for-of
循环 -
Array.from()
- 展开运算符(
...
) - Maps 和Sets的构造器
-
Promise.all()
,Promise.race()
-
yield*
接下来的部分将详细介绍
21.4.1 通过数组模式进行解构
通过数组模式进行解构适用于任何可迭代:
const set = new Set().add('a').add('b').add('c'); const [x,y] = set; // x='a'; y='b' const [first, ...rest] = set; // first='a'; rest=['b','c']; 复制代码
21.4.2 for-of循环
for-of
是ECMAScript 6中的一个新循环。它的基本形式如下所示:
for (const x of iterable) { ··· } 复制代码
有关更多信息,请查看for-of循环。
请注意,iterable 的 可迭代性是必需的,否则 for-of
不能循环值。 这意味着必须将非可迭代值转换为可迭代的值。 例如,通过 Array.from()
。
21.4.3 Array.from()
Array.from()
将可迭代和类似 Array 的值转换为 Arrays。 它也适用于typed Arrays。
> Array.from(new Map().set(false, 'no').set(true, 'yes')) [[false,'no'], [true,'yes']] > Array.from({ length: 2, 0: 'hello', 1: 'world' }) ['hello', 'world'] 复制代码
有关 Array.from()
更多信息,请参阅有关数组的章节 。
21.4.4 展开运算符( ... )
spread运算符将iterable的值插入到Array中:
> const arr = ['b', 'c']; > ['a', ...arr, 'd'] ['a', 'b', 'c', 'd'] 复制代码
这意味着它为您提供了一种将任何迭代转换为数组的简便方式:
const arr = [... iterable ]; 复制代码
展开运算符还将 iterable 转换为函数,方法或构造函数调用的参数:
> Math.max(...[-1, 8, 3]) 8 复制代码
21.4.5 Maps 和Sets 构造函数
Map的构造函数将 [key,value] 对上的可迭代变为Map:
> const map = new Map([['uno', 'one'], ['dos', 'two']]); > map.get('uno') 'one' > map.get('dos') 'two' 复制代码
Set的构造函数将可迭代的元素转换为Set:
> const set = new Set(['red', 'green', 'blue']); > set.has('red') true > set.has('yellow') false 复制代码
WeakMap 和WeakSet 的构造函数的工作方式类似。此外,Maps 和Sets 本身是可迭代的(WeakMaps 和WeakSets 不是),这意味着您可以使用它们的构造函数来克隆它们。
21.4.6 Promises
Promise.all()
和 Promise.race()
接受 Promises上的迭代:
Promise.all(iterableOverPromises).then(···); Promise.race(iterableOverPromises).then(···); 复制代码
21.4.7 yield*
yield*
是仅在生成器内可用的运算符。 它产生迭代对象所迭代的所有项。
function* yieldAllValuesOf(iterable) { yield* iterable; } 复制代码
yield*
最重要的用例是递归调用生成器(生成可迭代的东西)。
21.5 实现迭代
在本节中,我将详细解释如何实现iterables。请注意,ES6生成器通常比“手动”更方便去实现。
迭代协议如下所示:
如果对象具有其键为 Symbol.iterator
的方法(自己的或继承的),则该对象变为可迭代 (“实现” Iterable )。 该方法必须返回一个迭代器 ,一个通过其方法 next()
迭代的“内部” 项的对象。
在 TypeScript 表示中,iterables 和迭代器的接口如下所示:
interface Iterable { [Symbol.iterator]() : Iterator; } interface Iterator { next() : IteratorResult; return?(value? : any) : IteratorResult; } interface IteratorResult { value: any; done: boolean; } 复制代码
return()
是一个可选的方法,我们将在以后使用。让我们首先实现一个模拟的迭代,以了解迭代的工作原理。
const iterable = { [Symbol.iterator]() { let step = 0 const iterator = { next() { if (step <= 2) { step++ } switch (step) { case 1: return { value: 'hello', done: false } case 2: return { value: 'world', done: false } default: return { value: undefined, done: true } } } } return iterator } } 复制代码
让我们检查一下, iterable
实际上是可迭代的:
for (const x of iterable) { console.log(x) } // Output: // hello // world 复制代码
代码执行三个步骤,计数器 step 确保一切都以正确的顺序发生。 首先,我们返回值'hello' ,然后返回值'world' ,然后我们指示已经迭代结束。 每个项目都包含在一个具有以下属性的对象中:
value done
如果为 false
,则可以省略 done
;如果 undefined
,则可以省略 value
。 也就是说, switch
语句可以写成如下。
switch (step) { case 1: return { value: 'hello' } case 2: return { value: 'world' } default: return { done: true } } 复制代码
正如 生成器的章节中所解释的那样,在某些情况下,您甚至需要最后一项 done: true
才能获得 value。 否则, next()
可以更简单并直接返回项目(不将它们包装在对象中)。 然后通过特殊值(例如,一个 symbol)指示迭代的结束。
让我们再看一个可迭代的实现。 函数 iterateOver()
在通过传递给它的参数,返回一个 iterable:
function iterateOver(...args) { let index = 0 const iterable = { [Symbol.iterator]() { const iterator = { next() { if (index < args.length) { return { value: args[index++] } } else { return { done: true } } } } return iterator } } return iterable } // Using `iterateOver()`: for (const x of iterateOver('fee', 'fi', 'fo', 'fum')) { console.log(x) } // Output: // fee // fi // fo // fum 复制代码
21.5.1 可迭代的迭代器
如果可迭代对象 和迭代器是同一个对象,则可以简化前一个函数:
function iterateOver(...args) { let index = 0 const iterable = { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { if (index < args.length) { return { value: args[index++] } } else { return { done: true } } } } return iterable } 复制代码
即使原始的 iterable 和迭代器不是同一个对象,如果迭代器具有以下方法(这也使它成为可迭代的),它偶尔会有用:
[Symbol.iterator]() { return this; } 复制代码
所有内置的 ES6 迭代器都遵循这种模式(通过一个通用的原型,参见有关生成器的章节 )。 例如,Arrays 的默认迭代器:
> const arr = []; > const iterator = arr[Symbol.iterator](); > iterator[Symbol.iterator]() === iterator > true 复制代码
如果迭代器也是可迭代的,那么它有什么用呢? for-of
仅适用于 iterables,不适用于迭代器。 因为 Array 迭代器是可迭代的,所以可以在另一个循环中继续迭代:
const arr = ['a', 'b'] const iterator = arr[Symbol.iterator]() for (const x of iterator) { console.log(x) // a break } // Continue with same iterator: for (const x of iterator) { console.log(x) // b } 复制代码
继续迭代的一个用例是,您可以在通过 for-of
处理实际内容之前删除初始项(例如标题)。
21.5.2 可选的迭代器方法: return()
和 throw()
两个迭代器方法是可选的:
- 如果迭代过早结束,则
return()
为迭代器提供清理的机会。 -
throw()
是关于将方法调用转发给通过yield*
迭代的生成器。 有关生成器的章节对此进行了解释。
21.5.2.1 通过 return()
关闭迭代器
如前所述,可选的迭代器方法 return()
是关于如果迭代器没有迭代直到结束 而让迭代器清理的。 它关闭了一个迭代器。 在 for-of 循环中,过早(或突然 ,在规范语言中)终止可能由以下原因引起:
- break
- continue (如果您继续外部循环,则
continue
的作用类似于break
) - throw
- return
在每种情况下, for-of
让迭代器知道循环不会完成。 让我们看一个例子,一个函数 readLinesSync
,它返回一个文件中的可迭代文本行,并且无论发生什么都想关闭该文件:
function readLinesSync(fileName) { const file = ···; return { ··· next() { if (file.isAtEndOfFile()) { file.close(); return { done: true }; } ··· }, return() { file.close(); return { done: true }; }, }; } 复制代码
由于 return()
,文件将在以下循环中正确关闭:
// Only print first line for (const line of readLinesSync(fileName)) { console.log(x) break } 复制代码
return()
方法必须返回一个对象。这是由于生成器处理 return
语句的方式造成的,有关生成器的章节将对此进行解释。
以下构造关闭未完全“耗尽”的迭代器:
- for-of
- yield*
- Destructuring
- Array.from()
- Map(), Set(), WeakMap(), WeakSet()
- Promise.all(), Promise.race()
稍后的部分将提供关于关闭迭代器的更多信息。
21.6 可迭代的更多例子
在本节中,我们将看一些可迭代的例子。 大多数这些迭代更容易通过生成器实现。关于生成器的一章展示了如何实现。
21.6.1 返回 iterables 的工具函数
返回可迭代的工具函数和方法与可迭代数据结构一样重要。 以下是用于迭代对象的自身属性的工具函数。
function objectEntries(obj) { let index = 0 // In ES6, you can use strings or symbols as property keys, // Reflect.ownKeys() retrieves both const propKeys = Reflect.ownKeys(obj) return { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { if (index < propKeys.length) { const key = propKeys[index] index++ return { value: [key, obj[key]] } } else { return { done: true } } } } } const obj = { first: 'Jane', last: 'Doe' } for (const [key, value] of objectEntries(obj)) { console.log(`${key}: ${value}`) } // Output: // first: Jane // last: Doe 复制代码
另一种选择是使用迭代器而不是索引来遍历具有属性键的数组:
function objectEntries(obj) { let iter = Reflect.ownKeys(obj)[Symbol.iterator]() return { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { let { done, value: key } = iter.next() if (done) { return { done: true } } return { value: [key, obj[key]] } } } } 复制代码
21.6.2 迭代的组合器
组合器 是组合现有迭代(iterables)来创建新迭代的函数。
21.6.2.1 take(n, iterable)
让我们从组合函数 take(n, iterable)
,它返回可迭代的前 n
项的 iterable
。
function take(n, iterable) { const iter = iterable[Symbol.iterator]() return { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { if (n > 0) { n-- return iter.next() } else { return { done: true } } } } } const arr = ['a', 'b', 'c', 'd'] for (const x of take(2, arr)) { console.log(x) } // Output: // a // b 复制代码
这个版本的 take()
不会关闭迭代器 iter
。在我解释了关闭迭代器的实际含义之后,稍后将展示如何做到这一点。
21.6.2.2 zip(...iterables)
zip
将 n
个可迭代项转换为 n
元组(编码为长度为 n
的数组)的可迭代项。。
function zip(...iterables) { const iterators = iterables.map(i => i[Symbol.iterator]()) let done = false return { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { if (!done) { const items = iterators.map(i => i.next()) done = items.some(item => item.done) if (!done) { return { value: items.map(i => i.value) } } // Done for the first time: close all iterators for (const iterator of iterators) { if (typeof iterator.return === 'function') { iterator.return() } } } // We are done return { done: true } } } } 复制代码
如您所见,最短的 iterable
决定了结果的长度:
const zipped = zip(['a', 'b', 'c'], ['d', 'e', 'f', 'g']) for (const x of zipped) { console.log(x) } // Output: // ['a', 'd'] // ['b', 'e'] // ['c', 'f'] 复制代码
21.6.3 无限可迭代
有些迭代可能永远不会 done 。
function naturalNumbers() { let n = 0 return { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { return { value: n++ } } } } 复制代码
对于无限迭代,您一定不要去遍历它的所有项。例如,通过从 for-of
循环中断开
for (const x of naturalNumbers()) { if (x > 2) break //这里进行中断 console.log(x) } 复制代码
或者只访问无限可迭代的开头:
const [a, b, c] = naturalNumbers() // a=0; b=1; c=2; 复制代码
或者使用组合器。 take()
是一种可能性:
for (const x of take(3, naturalNumbers())) { console.log(x) } // Output: // 0 // 1 // 2 复制代码
zip()
返回的 iterable 的“长度”由其最短的输入可迭代决定。 这意味着 zip()
和 naturalNumbers()
为您提供了对任意(有限)长度的迭代器进行编号的方法:
const zipped = zip(['a', 'b', 'c'], naturalNumbers()) for (const x of zipped) { console.log(x) } // Output: // ['a', 0] // ['b', 1] // ['c', 2] 复制代码
21.7 FAQ:iterables 和 iterators
21.7.1 迭代协议不是很慢吗?
您可能会担心迭代协议很慢,因为每次调用 next()都会创建一个新对象。然而,对于小对象的内存管理在现代引擎中是快速的,从长远来看,引擎可以优化迭代,这样就不需要分配中间对象。关于 es-discuss 上的一个帖子有更多的信息。
21.7.2 我可以多次重复使用同一个对象吗?
原则上,没有什么能阻止迭代器多次重复使用相同的迭代结果对象 - 我希望大多数事情都能正常工作。 但是,如果客户端缓存迭代结果,则会出现问题:
const iterationResults = [] const iterator = iterable[Symbol.iterator]() let iterationResult while (!(iterationResult = iterator.next()).done) { iterationResults.push(iterationResult) } 复制代码
如果迭代器重用其迭代结果对象,则 iterationResults
通常会多次包含同一个对象。
21.7.3 为什么 ECMAScript 6 没有可迭代的组合器?
您可能想知道为什么 ECMAScript 6 没有可迭代的组合器 ,用于处理迭代的工具或用于创建迭代的工具。 那是因为计划分两步进行:
- 第 1 步:标准化迭代协议。
- 第 2 步:根据该协议等待库。
最终,一个这样的库或来自几个库的片段将被添加到 JavaScript 标准库中。
如果您想了解这样的库可能是什么样子,请查看标准 Python 模块 itertools
。
21.7.4 难道迭代(iterables)很难实现吗?
是的,迭代很难实现 - 如果你手动去实现它们。 下一章将介绍有助于完成此任务的生成器 (以及其他内容)。
##21.8 深入的 ECMAScript 6 迭代协议 迭代协议包含以下接口(我省略了 Iterator 中的 throw()
,它只受 yield*
支持,并且是可选的):
interface Iterable { [Symbol.iterator]() : Iterator; } interface Iterator { next() : IteratorResult; return?(value? : any) : IteratorResult; } interface IteratorResult { value : any; done : boolean; } 复制代码
规范有一个关于迭代协议的部分 。
21.8.1 迭代
next()
规则:
- 只要迭代器仍然具有要生成的值
x
,next()
返回对象{ value: x, done: false }
。 - 迭代完最后一个值之后,
next()
应该总是返回一个属性为 true 的对象。
21.8.1.1 IteratorResult
迭代器结果的属性不必是 true
或 false
,能够代表真假进行判断就是足够的。所有内置语言机制都允许您省略 done: false 。
21.8.1.2 返回新迭代器的 Iterables 与总是返回相同迭代器的 Iterables
一些 iterables 每次被要求生成一个新的迭代器。 例如,数组:
function getIterator(iterable) { return iterable[Symbol.iterator]() } const iterable = ['a', 'b'] console.log(getIterator(iterable) === getIterator(iterable)) // false 复制代码
其他迭代每次都返回相同的迭代器。 例如,生成器对象:
function* elements() { yield 'a' yield 'b' } const iterable = elements() console.log(getIterator(iterable) === getIterator(iterable)) // true 复制代码
当您多次迭代同一迭代器时,可迭代(iterable)是否产生新的迭代器并不重要。例如,通过以下函数:
function iterateTwice(iterable) { for (const x of iterable) { console.log(x) } for (const x of iterable) { console.log(x) } } 复制代码
使用新的迭代器,您可以多次迭代相同的可迭代:
iterateTwice(['a', 'b']) // Output: // a // b // a // b 复制代码
如果每次都返回相同的迭代器,则不能:
iterateTwice(elements()) // Output: // a // b 复制代码
请注意,标准库中的每个迭代器也是可迭代的。 它的方法 [Symbol.iterator]()
返回 this
,这意味着它总是返回相同的迭代器(本身)。
21.8.2 关闭迭代器
迭代协议区分了两种完成迭代器的方法:
- 耗尽(Exhaustion):完成迭代器的常规方法是检索其所有值。也就是说,一直调用
next()
直到它返回一个属性done
为true
的对象。 - 关闭(Closing):通过调用
return()
,告诉迭代器你不打算再调用 next() 。
调用 return()
规则:
-
return()
是一个可选方法,并非所有迭代器都有它。 具有它的迭代器被称为可关闭的 。 - 只有在迭代器没有用尽时才应该调用
return()
。 例如,只要“突然”(在它完成之前return()
,for-of
调用return()
)。 以下操作会导致突然退出:break
,continue
(带有外部块的标签),return
,throw
。
实现 return()
规则:
- 方法调用
return(x)
通常应该生成对象{ done: true, value: x }
,但是如果结果不是对象,语言机制只会抛出错误(source in spec)。 - 调用
return()
后,next()
返回的对象也应该done
。
下面的代码说明了 for-of
循环 如果在收到 一个 done
迭代器结果 之前中止它,则它调用 return()
。 也就是说,如果在收到最后一个值后中止,则甚至会调用 return() 。 这是微妙的,当您手动迭代或实现迭代器时,您必须小心谨慎。
function createIterable() { let done = false const iterable = { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { if (!done) { done = true return { done: false, value: 'a' } } else { return { done: true, value: undefined } } }, return() { console.log('return() was called!') } } return iterable } for (const x of createIterable()) { console.log(x) // There is only one value in the iterable and // we abort the loop after receiving it break } // Output: // a // return() was called! 复制代码
21.8.2.1 可关闭的迭代器
如果迭代器具有方法 return()
则它是可关闭的。并非所有迭代器都可以关闭。例如,Array 迭代器不是:
> let iterable = ['a', 'b', 'c']; > const iterator = iterable[Symbol.iterator](); > 'return' in iterator false 复制代码
默认情况下,Generator 对象是可关闭的。 例如,由以下生成器函数返回的:
function* elements() { yield 'a' yield 'b' yield 'c' } 复制代码
如果在 elements()
的结果上调用 return()
,则迭代完成:
> const iterator = elements(); > iterator.next() { value: 'a', done: false } > iterator.return() { value: undefined, done: true } > iterator.next() { value: undefined, done: true } 复制代码
如果迭代器不可关闭,则可以在 for-of
循环中突然退出(例如 A 行中的那个)之后继续迭代它:
function twoLoops(iterator) { for (const x of iterator) { console.log(x) break // (A) } for (const x of iterator) { console.log(x) } } function getIterator(iterable) { return iterable[Symbol.iterator]() } twoLoops(getIterator(['a', 'b', 'c'])) // Output: // a // b // c 复制代码
相反, elements()
返回一个可关闭的迭代器,而 twoLoops()
内的第二个循环没有任何可迭代的东西:
function* elements() { yield 'a' yield 'b' yield 'c' } function twoLoops(iterator) { for (const x of iterator) { console.log(x) break // (A) } for (const x of iterator) { console.log(x) } } twoLoops(elements()) // Output: // a 复制代码
21.8.2.2 防止迭代器被关闭
以下类是防止迭代器被关闭的通用解决方案。它通过包装迭代器和转发除 return()
之外的所有方法调用来实现这一点。
class PreventReturn { constructor(iterator) { this.iterator = iterator } /** Must also be iterable, so that for-of works */ [Symbol.iterator]() { return this } next() { return this.iterator.next() } return(value = undefined) { return { done: false, value } } // Not relevant for iterators: `throw()` } 复制代码
如果我们使用 PreventReturn
,那么在 twoLoops()
的第一个循环中突然退出后,生成器 elements()
的结果将不会被关闭。
function* elements() { yield 'a' yield 'b' yield 'c' } function twoLoops(iterator) { for (const x of iterator) { console.log(x) break // abrupt exit } for (const x of iterator) { console.log(x) } } twoLoops(elements()) // Output: // a twoLoops(new PreventReturn(elements())) // Output: // a // b // c 复制代码
还有另一种使生成器不可关闭的方法:生成器函数 elements()
生成的所有生成器对象都具有原型对象 elements.prototype
。 通过 elements.prototype
,您可以隐藏 return()
的默认实现(它驻留在 elements.prototype
的原型中),如下所示:
// Make generator object unclosable // Warning: may not work in transpilers elements.prototype.return = undefined twoLoops(elements()) // Output: // a // b // c 复制代码
21.8.2.3 通过 try-finally
对生成器进行清理
一些生成器需要在迭代完成后清理(释放已分配的资源,关闭打开的文件等)。这就是我们实现它的方式:
function* genFunc() { yield 'a' yield 'b' console.log('Performing cleanup') } 复制代码
在正常的 for-of 循环中,一切都很好:
for (const x of genFunc()) { console.log(x) } // Output: // a // b // Performing cleanup 复制代码
但是,如果在第一次 yield 后退出循环,则执行似乎永远停留在那里并且永远不会到达清理步骤:
for (const x of genFunc()) { console.log(x) break } // Output: // a 复制代码
实际发生的情况是,每当提前离开 for-of
循环时, for-of
都会向当前迭代器发送 return()
。这意味着没有完成清理步骤,因为生成器函数就提前返回。
值得庆幸的是,通过在 finally
子句中执行清理可以很容易地解决这个问题:
function* genFunc() { try { yield 'a' yield 'b' } finally { console.log('Performing cleanup') } } 复制代码
现在一切都按预期工作:
for (const x of genFunc()) { console.log(x) break } // Output: // a // Performing cleanup 复制代码
因此,使用需要以某种方式关闭或清理的资源的一般模式是:
function* funcThatUsesResource() { const resource = allocateResource(); try { ··· } finally { resource.deallocate(); } } 复制代码
21.8.2.4 在手动实现的迭代器中处理清理
const iterable = { [Symbol.iterator]() { function hasNextValue() { ··· } function getNextValue() { ··· } function cleanUp() { ··· } let returnedDoneResult = false; return { next() { if (hasNextValue()) { const value = getNextValue(); return { done: false, value: value }; } else { if (!returnedDoneResult) { // Client receives first `done` iterator result // => won’t call `return()` cleanUp(); returnedDoneResult = true; } return { done: true, value: undefined }; } }, return() { cleanUp(); } }; } } 复制代码
注意,当您第一次返回一个 done
迭代器结果时,必须调用 cleanUp()
。您不能提前地执行,因为 return()
可能仍然会被调用。为了做到这一点,可能很棘手。
21.8.2.5 关闭你使用的迭代器
如果使用迭代器,则应正确关闭它们。在生成器中,您可以让 for-of 所有工作为您完成:
/** * Converts a (potentially infinite) sequence of * iterated values into a sequence of length `n` */ function* take(n, iterable) { for (const x of iterable) { if (n <= 0) { break // closes iterable } n-- yield x } } 复制代码
如果您手动去管理,需要做一些工作:
function* take(n, iterable) { const iterator = iterable[Symbol.iterator]() while (true) { const { value, done } = iterator.next() if (done) break // exhausted if (n <= 0) { // Abrupt exit maybeCloseIterator(iterator) break } yield value n-- } } function maybeCloseIterator(iterator) { if (typeof iterator.return === 'function') { iterator.return() } } 复制代码
如果不使用生成器,则需要做更多工作:
function take(n, iterable) { const iter = iterable[Symbol.iterator]() return { [Symbol.iterator]() { return this }, next() { if (n > 0) { n-- return iter.next() } else { maybeCloseIterator(iter) return { done: true } } }, return() { n = 0 maybeCloseIterator(iter) } } } 复制代码
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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