[Python] 5. Iterable 객체와 Iterator 객체

본 포스팅은 “윤성우의 열혈 파이썬 중급편” 책 내용을 기반으로 작성되었습니다. 잘못된 내용이 있을 경우 지적해 주시면 감사드리겠습니다.

5-1. Iter 함수

다음과 같은 코드를 본적이 있는가?

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
ir_spiderman = iter(spiderman)
next(ir)
next(ir)
next(ir)

(결과) '톰 홀랜드'
 '토비 맥과이어'
 '앤드류 가필드'

이게 어떻게 가능할까?
iter 함수는 리스트 spiderman에 접근하는 도구인 ‘iterator 객체’를 생성하여 반환한다. ‘iterator 객체’는 리스트에서 값을 꺼내는 기능을 제공하는 객체이다.

따라서!

ir_spiderman = iter(spiderman)

상기 코드를 실행하면 ir_spiderman은 ‘iterator 객체’를 참조하는 상황이 된다!

next 함수를 호출하여 이 ‘iterator 객체’를 전달하면 리스트에 저장된 값을 하나씩 얻을 수 있다. 계속 next 함수를 호출하면서 ‘iterator 객체’를 전달하면 첫 번째 값부터 마지막 값까지 순차적으로 반환된다.

마지막 값을 얻었는데 또 next 함수를 호출하면 어떻게 될까?

next(ir_spiderman)

(결과) Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>, line 1, in <module>
        next(ir)
StopIteration

다음과 같이 StopIteration 예외가 발생한다.

다시 처음부터 값을 얻으려면 ir_spiderman = iter(spiderman)으로 itoerator 객체를 다시 얻어서 해당 객체에 next함수를 호출하여 전달하면 된다.

5-2. Iterable 객체와 Iterator 객체 구분

Iterator 객체 → iter 함수가 생성해서 반환하는 객체
Iterable 객체 → iter 함수에 인자로 전달 가능한 객체 Ex) 리스트!

그럼 Iterable 객체 여부를 어떻게 확인 할 수 있을까?
가장 쉬운 방법은 iter 함수에 전달해 보는 것이다. 오류 없이 iterator 객체가 만들어지면 고것은 iterable 객체인 것!

5-3. 스페셜 메소드

우리가 앞에서 봤던 코드를 다시 보자.

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
ir_spiderman = iter(spiderman)
next(ir)
next(ir)
next(ir)

사실 이 코드의 실제 함수 호출 형태는 다음과 같다.

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
ir_spiderman = spiderman.__iter__()
ir_spiderman.__next__()
ir_spiderman.__next__()
ir_spiderman.__next__()

(결과) '톰 홀랜드'
 '토비 맥과이어'
 '앤드류 가필드'

따라서 iter 함수와 next 함수 호출은 각각 파이썬 인터프리터에 의해 __iter__ 메소드, __next__ 메소드 호출로 이어진다!
다음과 같이 파이썬 인터프리터에 의해 자동 호출되는 메소드를 스페셜 메소드 라고 부른다. 스페셜 메소드는 이름의 앞, 뒤에 _를 두 개씩 붙여준다.

5-4. Iterable 객체의 종류와 확인 방법

리스트 뿐만 아니라, 튜플, 문자열도 iterator 객체 반환 가능한 iterable 객체이다!

꼭 iter 함수를 써봐야지만 iterable 객체인지 알 수 있나요?
그렇지 않다. dir 함수를 호출하여 __iter__ 메소드가 존재하는지 확인하는 방법도 있다.

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
dir(spiderman)

(결과) ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

또는 hasattr 함수를 호출하여 __iter__함수가 있는지 직접 물어보는 것도 가능하다.

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
hasattr(spiderman, '__iter__')

(결과) True

5-5. for 루프와 Iterable 객체

나와 같은 for문 매니아 분들이라면 for 문으로 리스트 값을 하나씩 빼오는 코드를 짜봤을 것이다.

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
for ir_spiderman in spiderman:
    print(ir_spiderman, end=', ')

(결과) 톰 홀랜드, 토비 맥과이어, 앤드류 가필드,

사실 이 코드는 내부적으로 다음과 같이 동작한다.

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
ir = iter(spiderman)
while True:
    try:
        ir_spiderman = next(ir)
        print(ir_spiderman, end=', ')
    except StopIteration:
        break

(결과) 톰 홀랜드, 토비 맥과이어, 앤드류 가필드,

즉! for 문의 반복 대상은 반드시 ‘iterable 객체’이어야 한다!
for 문에는 iterable 객체가 아닌, iterator 객체를 두어도 잘 작동한다!

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
ir = iter(spiderman)
for ir_spiderman in ir:
    print(ir_spiderman, end=', ')

(결과) 톰 홀랜드, 토비 맥과이어, 앤드류 가필드,

왜 잘 작동할까?
바로 iterable 객체나 iterator 객체나 iter 함수를 적용하면 참조 주소가 동일하기 때문이다.

spiderman = ['톰 홀랜드', '토비 맥과이어', '앤드류 가필드']
ir = iter(spiderman)
ir_spiderman = iter(ir)
id(ir)
id(ir_spiderman)

(결과) 2670056909624
       2670056909624

그러므로, iterable 객체가 와야 하는 위치에 iterator 객체가 올 수 있다!