《20》デザインパターン〈GoF〉Iterator《Python3.0》

Python

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実録：はじめてのプログラミング《Python3.0》
デザインパターン〈GoF〉Iterator

《著》小粒ちゃん＋α《監修》小泉ひよ子とタマゴ倶楽部
第３版♪2009/02/28 ● 2009年2月10日(火)

■ 概要

デザインパターンを学習するための題材として、連結リストを作成します。

組み込み型 list と同等の機能を実現することで、その理解を深めます。list を利用できる状況ならいつでも、これから作成するクラス myList で代用できることを目指します。

《Note》JPython1.1.x/Jython2.1.x 用に作成したセミナー課題を、Jython2.5 で再構成しました。

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デザインパターン〈GoF〉Iterator

カタログには〈GoF〉Iterator として紹介されている、デザインパターンを適用した事例を紹介します。

class myList(object):
    ...
    def __iter__(self):
        node = self.head.next
        while node:
            yield node.item
            node = node.next

メソッド __iter__ は、基本構文 for..in などに呼応して、各要素を参照する手段（イテレーター）を提供します。yield 文を利用すると、各要素の取扱い（処理済/未処理）が容易になります。すると、次のように、

    ## ---------------------------------------- ver.1
    def __str__(self):
        s = 
        node = self.head.next
        while node:
            s.append(repr(node.item))
            node = node.next
        return "[{0}]".format(", ".join(s))

    ## ---------------------------------------- ver.2
    def __str__(self):
        s = 
        for e in self:
            s.append(repr(e))
        return "[{0}]".format(", ".join(s))

ver.1 と比べて、より洗練されたコードを記述できます。ただ self と記述するだけで、各要素 e を参照する手段には依存しない（情報隠蔽の原則に沿って）抽象的な表現ができるのも〈GoF〉Iterator パターンの効用のひとつです。

《Note》メソッド __iter__ を用意しないと、次のように、

Traceback (most recent call last):
  ...
    for e in self:
TypeError: 'myList' object is not iterable

例外 TypeError を生成して、反復処理には適しません。なぜなら、myList はまだ、反復処理に呼応するための準備が整っていないからです。

def ex():
#   s = list()
    s = myList()
    for e in "ABC":
        s.append(e)
    print(s,"\t#",s.__class__.__name__)
    for e in s: print(e,end=" ")

>>> ex()
['A', 'B', 'C']  	# myList
A B C

基本構文 for..in を利用して、連結リスト s の各要素 e を参照できます。また、コメントにあるように、クラス myList に代えて、組み込み型 list を利用しても、次のように、

>>> ex()
['A', 'B', 'C'] 	# list
A B C

同様の結果が得られます。実行時に属性 .__class__.__name__ を参照しているので、その違いが分かります。

Tips

情報隠蔽の原則に沿って、その実現方法（how）に依存しない、抽象表現（what）が可能になります。利用者は、組み込み型 list とクラス myList との違いを意識する必要はありません。また、その機能をどのように実現しているかを知る必要もなくなります。すると、コードの再利用性が向上します。
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Last updated♪09/06/12