Python——迭代器和生成器

引子：迭代是 Python 最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式。

迭代器

一、迭代器是什么

迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

二、迭代器的特点

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

迭代器必须有的两个方法：iter() 和 next()。

三、哪些数据类型是可迭代的（iterable）？

字符串、列表、元组、字典、集合都是可迭代的。

四、代码演示

1.迭代器的用法

list = [1, 2, 3, 4]     # 创建一个列表
it = iter(list)     # 创建一个迭代器对象
print(next(it))     # 输出迭代器的下一个元素
print(next(it))     # 持续迭代
...

上面代码里，我们先创建了一个列表，然后把列表作为一个参数传给iter方法，生成一个迭代器对象it。再讲迭代器对象作为参数传给next方法，从而实现持续向下迭代。且每一次调用next，都会在列表里向后取一个值。如果超出列表的长度，则会报错 StopIteration。

2.模拟实现一个简单的迭代器

class MyIterator:
    def __iter__(self):  # 模拟实现 iter 方法
        self.a = 1      # 实例属性，属于这个迭代器对象，对象不销毁，这个值就一直保存
        return self     # iter方法要求返回一个迭代器对象，这里是把自己这个实例对象当做迭代器返回
    def __next__(self):  # 模拟实现 next 方法
        self.a += 1
        if self.a > 20:
            raise StopIteration     # 主动抛出异常，防止无限循环——StopIteration 异常用于标识迭代的完成
        return self.a



myclass = MyIterator()    # 创建一个实例对象
myiter = iter(myclass)    # 创建一个迭代器对象
while True:
    print(next(myiter))     # 循环便利迭代器的下一个

借助讲解这个实现过程，顺便复习一下面向对象的知识。

形如“__iter__”这种格式的方法，在Python中为魔法方法，常见于类中初始化方法“__init__”。

self.a 是实例属性（对象变量）

self 代表当前 MyIterator 的这个迭代器对象本身
self.a 就是绑定在这个对象身上的变量，用来记录迭代的当前状态（计数器）

普通局部变量是写在函数里面、函数调用完就消失； self.a 是挂在对象上，多次调用 __next__ 的时候，值可以保留、持续累加，这是迭代器最关键的一点。

如果直接在方法里创建局部变量 a ，每次 __next__ 调用结束就销毁，记不住上一次数字，迭代器就没法工作。

__iter__ 要求返回一个迭代器对象； return self 就是：把自己这个实例对象，当做迭代器返回出去。这里的 self = 当前 MyIterator() 创建出来的那个对象。

记住一条 Python 迭代器规则：一个对象只要同时有 __iter__ + __next__，它自己本身就是迭代器。

1. self 到底是什么？

当你写：

it = MyIterator()

it 就是这个对象，在类里面，self 就是这个 it 的别名。

self 不是一个普通变量，它是自动传进来的第一个参数，代表当前实例
self 里面存着：
1. 绑定在它身上的实例属性：比如 self.a
2. 绑定在它身上的方法：self.__next__()、self.__iter__()

你可以理解成： self 是一个小盒子，盒子里面装着我们这个迭代器需要的状态（计数器 a），还有它能执行的动作（__next__）。

self（盒子/对象）
├─ 属性：self.a
└─ 方法：__iter__、__next__

2. 为什么 iter 可以 return self？

迭代协议两条规则：

iter(对象) → 调用对象的 __iter__()，必须返回一个迭代器
迭代器必须有 __next__() 方法，next() 函数会去调用它

MyIterator 实例刚好满足：它自己就带 __next__，它自己就是迭代器。所以 __iter__ 直接把自己交出去：return self。

很多初学者会疑惑：为什么不新建一个别的对象返回？当然也可以返回别的迭代器对象！比如容器类（list、字典），__iter__ 返回一个全新的迭代器，而不是自己。

✅ 两种写法都合法：

方式 A（你现在这种：自迭代器）：__iter__ return self，自己既是可迭代对象，又是迭代器

方式 B（容器常用）：__iter__ 返回一个独立的迭代器实例，容器本身不是迭代器

3.对比感受差别（自迭代器VS独立迭代器）

列表就是方式 B：

lst = [1,2,3]
i1 = iter(lst)
i2 = iter(lst)
print(i1 is lst) # False，返回新迭代器，列表本身不是迭代器

而我们的代码是方式 A：

it = MyIterator()
i1 = iter(it)
print(i1 is it) # True，自己就是迭代器

4. 重点坑点：自迭代器（return self）的副作用

因为可迭代对象和迭代器是同一个，它只有一份状态 self.a：一旦迭代一遍跑完，self.a 到 20 抛出异常；再次 for 循环遍历它，不会重新从头开始！

it = MyIterator()
for x in it:
    print(x)
# 再循环一次，直接空，不会重新从2开始
for x in it:
    print(x)

原因：self.a 的状态已经停在 20 了，__iter__ 只有在你第一次 iter 的时候才会重置 self.a=1。

这就是为什么真实开发里，容器一般不采用 return self，而是返回独立迭代器。

5. 总结极简版

self：当前实例对象，里面保存实例属性（self.a）和方法
__iter__ 的任务：交出一个迭代器
return self 的含义：我自己就是迭代器，直接把我交给 for 循环 /next 函数去使用
前提：这个对象必须实现 __next__，否则交出去也没法 next ()

生成器

待补充……

参考文章：

python之路——迭代器和生成器 - Eva_J - 博客园

posted @ 2026-11-02 16:42 Treant、阅读(3) 评论(0) 收藏举报

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