Python迭代器怎么实现_Python迭代器的原理与实现方法

Python迭代器通过实现__iter__()和__next__()方法遵循迭代器协议，可被for循环或next()调用直至抛出StopIteration；2. 迭代器按需生成数据，节省内存，适合处理大数据流；3. for循环内部自动调用iter()获取迭代器并持续调用next()直到遍历结束；4. 可通过定义类实现__iter__和__next__方法创建自定义迭代器，如Counter类从1计数到n；5. 生成器提供更简洁方式，使用yield关键字在函数中暂停执行并返回值，自动成为迭代器。

Python迭代器的核心在于遵循迭代器协议，即实现 __iter__() 和 __next__() 两个方法。只要一个对象具备这两个方法，就可以被用在 for 循环中，或被 next() 函数调用，直到抛出 StopIteration 异常为止。

迭代器的基本原理

迭代器是一个可以记住遍历位置的对象，它从集合的第一个元素开始访问，直到所有元素被访问完毕。与列表等容器不同，迭代器不会一次性加载所有数据到内存，而是按需生成，节省内存资源，特别适合处理大数据流或无限序列。

当使用 for item in iterable 时，Python 内部会自动调用 iter(iterable) 获取迭代器，然后不断调用 next() 直到捕获 StopIteration。

手动实现一个迭代器

以实现一个从 1 到 n 的整数迭代器为例：

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class Counter:
    def __init__(self, n):
        self.n = n
        self.current = 1
<pre class='brush:python;toolbar:false;'>def __iter__(self):
    return self

def __next__(self):
    if self.current > self.n:
        raise StopIteration
    else:
        value = self.current
        self.current += 1
        return value

使用方式：

for i in Counter(5):
    print(i)
# 输出：1 2 3 4 5

这个类自己实现了 __iter__ 返回自身，同时实现 __next__ 控制每次返回的值，并在结束时抛出 StopIteration。

生成器：更简洁的迭代器实现

Python 提供了生成器（generator），它是一种特殊的迭代器，无需手动定义类和方法。使用 yield 关键字即可暂停函数执行并返回值。

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def counter(n):
    current = 1
    while current <= n:
        yield current
        current += 1

调用该函数会返回一个生成器对象：

gen = counter(5)
for i in gen:
    print(i)
# 输出：1 2 3 4 5

生成器自动实现了 __iter__ 和 __next__，代码更简洁，也支持惰性求值。

迭代器与可迭代对象的区别

可迭代对象（如 list、str、tuple）实现了 __iter__ 方法，返回一个迭代器。而迭代器本身也必须实现 __iter__ 和 __next__。常见误区是混淆两者。

例如：

my_list = [1, 2, 3]
it = iter(my_list)  # 获得迭代器
print(next(it))     # 1
print(next(it))     # 2

my_list 是可迭代对象，it 才是迭代器。

基本上就这些。理解迭代器的关键是掌握 next 如何逐步返回值以及何时终止。实际开发中多用生成器，但了解底层机制有助于写出更高效的代码。

以上就是Python迭代器怎么实现_Python迭代器的原理与实现方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！