python迭代器是如何实现的

迭代是 Python 最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个对象，它记住要遍历的位置。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有元素都被访问。迭代器只能前进不能后退。

迭代器有两个基本的方法：iter() 和 next()。

字符串，列表或元组对象都可用于创建迭代器：

实例(Python 3.0+)

>>> list=[1,2,3,4]
>>> it = iter(list)    # 创建迭代器对象
>>> print (next(it))   # 输出迭代器的下一个元素
1
>>> print (next(it))
2
>>>

迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
list=[1,2,3,4]
it = iter(list)    # 创建迭代器对象
for x in it:
    print (x, end=" ")

执行以上程序，输出结果如下：

1 2 3 4

也可以使用 next() 函数：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
import sys         # 引入 sys 模块
 
list=[1,2,3,4]
it = iter(list)    # 创建迭代器对象
 
while True:
    try:
        print (next(it))
    except StopIteration:
        sys.exit()

执行以上程序，输出结果如下：

1
2
3
4

创建一个迭代器

使用类作为迭代器需要在类中实现两个方法 __iter__() 和 __next__()。

如果你已经了解面向对象编程，你就知道类有一个构造函数，Python的构造函数是__init__()，它在对象初始化时执行。

__iter__() 方法返回一个特殊的迭代器对象，该对象实现了 __next__() 方法并用 StopIteration 异常表示迭代的完成。

__next__() 方法（Python 2 里是 next()）会返回下一个迭代器对象。

创建一个返回数字的迭代器，从 1 开始并以 1 递增：

实例(Python 3.0+)

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self
 
  def __next__(self):
    x = self.a
    self.a += 1
    return x
 
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
 
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))

执行输出结果为：

1
2
3
4
5

StopIteration

StopIteration 异常用于标记迭代的完成，以防止出现循环。在 __next__() 方法中，我们可以设置 StopIteration 异常在完成指定的循环次数后触发以结束迭代。

在 20 次迭代后停止执行：

实例(Python 3.0+)

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self
 
  def __next__(self):
    if self.a <= 20:
      x = self.a
      self.a += 1
      return x
    else:
      raise StopIteration
 
myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)
 
for x in myiter:
  print(x)

执行输出结果为：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20