* 이터레이터의 특별한 특징

소진성

제너레이터가 반환한 이터레이터는 호출 되면, StopItreration Exception을 일으킨 후 데이터가 소진된다.

예시1

제너레이터를 생성하는 함수이며, 리턴받은 이터레이터를 리스트로 만든다(순회시킨다).

def generated_data():
    for i in range(10):
        yield i
result = generated_data()

print(result) # 제너레이터 생성확인
print(list(result)) # 제너레이터 첫번째 순회 - 이터레이터 순회 (StopIteation)

>>>
<generator object generated_data at 0x102402be0>
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

여기서 한번 더 호출해본다.

print(list(result)) # 제너레이터의 두번째 순회 - 이터레이터 이미 소진

>>>
[] # 빈 list

제너레이터의 반환 값에 아무런 결과도 생성되지 않는다. 이런 특징을 일회성(소진성)이라고 한다. 이러한 소진성을 해결하기 위해서는 제너레이터에서 반환한 이터레이터를 새로운 변수에 할당하여, 복사해야한다.

예시2

예시1과 같은 코드이나 결과값을 복사하였다.

def generated_data():
    for i in range(10):
        yield i
result = generated_data()

result_copy = list(result)
print(result_copy)
print(result_copy)

>>>
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

코드가 잘 동작하지만, 이렇게 하는 방법은 처음부터 리스트를 만드는 것과 퍼포먼스 적으로 큰 기대를 할 수 없다. 특히, 입력받은 데이터가 크다면 더욱이 문제이다.

이터레이터 프로토콜

Iterator protocol은 for문과 같은 파이썬 표현식이 콘텐츠(컨테이너 타입)를 탐색방법이다.

예를 들어, 파이썬이 for문을 해석할 때, 결과적으로는 입력값의 __iter__를 호출한다. 좀 더 자세한 흐름은 다음과 같다.

  1. for x in x_list 해석시작
  2. iter(x_list) 내장함수 실행
  3. x_list.__iter__ 호출
  4. __iter__는 이터레이터 객체를 반환

따라서 for문의 입력값에 이터레이터가 아닌 데이터 타입을 넣게 되면, 우리는 종종 다음과 같은 에러를 마주하게 된다.

TypeError: 'int' object is not iterable

for 문의 원리
즉, 우리가 자주 사용하는 for 문의 원리는 __iter__에게서 반환된 이터레이터가 StopItreration Exception이 일어날때 까지 이터레이터의 next()를 계속 호출한다.

이터러블(iterable:순회기능) 구현

예시2를 단점을 해결하고자 기능을 다음과 같이 컨테이너 타입으로 구현한다.

class generator_data(object):
    def __init__(self, length):
        self.length = length
    def __iter__(self):
        for i in range(self.length):
            yield i

gen_data = generator_data(10)

print(gen_data)
print(list(gen_data)) # 첫번째 호출 - __iter__가 호출되어 새로운 이터레이터 반환
print(list(gen_data)) # 두번째 호출 - 상기 동일
>>>

<__main__.generator_data object at 0x10c973c50>
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

해당 코드로 우리가 원하는 결과를 얻을 수 있었다. 코드가 정상적으로 동작하는 이유는, 각각의 순회 과정에서 이터레이터는 독립적으로 동작(새로운 이터레이터 객체가 반환)하기 때문이다.

컨테이너 타입과 이터레이터 타입

  • iter내장 함수에 이터레이터를 넘기면 이터레이터 자체를 반환
    • 소진된 이터레이터가 들어오면 소진된 채로 반환
  • iter내장 함수에 컨테이너 타입을 넘기면 매번 새로운 이터레이터를 생성해서 반환