python迭代器

Python迭代器（Iterator）详解

在学习了生成器之后，我们来深入了解Python中的另一个重要概念——迭代器。迭代器是Python中实现迭代协议的对象，是理解生成器和循环机制的基础。

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目录

• 什么是迭代器？
• 迭代器的工作原理
• 如何创建迭代器
• 迭代器与可迭代对象的区别
• 迭代器的常用方法
• 迭代器的应用场景
• 小结

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什么是迭代器？

迭代器是一个实现了迭代协议的对象。迭代协议包括两个方法：

• __iter__()：返回迭代器对象本身
• __next__()：返回容器的下一个元素，如果没有元素则抛出StopIteration异常

简单来说，迭代器是一个可以记住遍历位置的对象，可以逐个访问集合中的元素。

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迭代器的工作原理

当你使用for循环遍历一个对象时，Python会自动调用该对象的__iter__()方法获取一个迭代器，然后不断调用迭代器的__next__()方法获取元素，直到抛出StopIteration异常，循环结束。

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如何创建迭代器

1. 使用内置可迭代对象的迭代器

Python内置的列表、元组、字符串等都是可迭代对象，可以通过iter()函数获得它们的迭代器。

lst = [1, 2, 3]
it = iter(lst)

print(next(it))  # 输出 1
print(next(it))  # 输出 2
print(next(it))  # 输出 3
# print(next(it))  # 会抛出 StopIteration

2. 自定义迭代器类

通过实现__iter__()和__next__()方法，可以自定义迭代器。

class MyRange:
    def __init__(self, start, end):
        self.current = start
        self.end = end

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.current >= self.end:
            raise StopIteration
        val = self.current
        self.current += 1
        return val

for num in MyRange(1, 5):
    print(num)

输出：

1
2
3
4

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迭代器与可迭代对象的区别

特性	可迭代对象（Iterable）	迭代器（Iterator）
定义	实现了__iter__()方法的对象	实现了__iter__()和__next__()方法的对象
作用	可以返回一个迭代器	用于遍历元素
是否可复用	是（每次调用__iter__()返回新的迭代器）	否（遍历完后不能重置）

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迭代器的常用方法

• iter(obj)：返回对象的迭代器
• next(iterator[, default])：返回迭代器的下一个元素，若没有元素则返回default（如果提供）

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迭代器的应用场景

• 遍历自定义数据结构
• 实现惰性计算和流式数据处理
• 与生成器结合，简化迭代逻辑
• 实现无限序列和复杂迭代规则

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小结

• 迭代器是实现Python迭代协议的核心对象。
• 通过__iter__()和__next__()方法实现。
• 迭代器可以记住遍历状态，逐个返回元素。
• 生成器本质上是简化版的迭代器。
• 理解迭代器有助于深入掌握Python的循环和数据处理机制。