【一】引入#

• Python中，使用for循环可以迭代容器对象中的元素
• 这里容器对象包括是列表（list）、元组（tuple）、字典（dict）、集合（set）等。
• 但是，为什么这些对象可以使用for循环进行操作呢？

【二】迭代器原理#

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class TestRange:
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    def __init__(self, num):
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        self.num = num
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for i in TestRange(10):
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    print(i)
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# 输出
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# Traceback (most recent call last):
11
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
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# TypeError: 'TestRange' object is not iterable

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nums = [13, 12, 33]
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iter_ret = nums.__iter__()
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# x有此方法，说明list是可迭代的，而且该方法返回一个迭代器
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print(iter_ret)
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# <list_iterator object at 0x100f32198>
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print(iter_ret.__next__())
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# 13
10
print(iter_ret.__next__())
11
# 12
12
print(iter_ret.__next__())
13
# 33
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print(iter_ret.__next__())
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# Traceback (most recent call last):
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#   File "<stdin>", line 1, in <module>
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# StopIteration

【三】for循环内部机制#

• 其实，for语句的作用与此类似。
• for语句的内部机制为：
  • 先判断对象是否为可迭代对象，即是否存在__iter__方法
    • 如果存在则调用__iter__方法，返回一个迭代器；
    • 否则，直接抛出TypeError异常；
  • 不断地调用迭代器的__next__方法，每次调用按顺序迭代获取当前的值；
  • 迭代完所有元素，就抛出异常 StopIteration，
    • 这个异常 python 解释器自己会处理；
• 前面的 TestRange 报错是因为它没有实现迭代器协议里面的这两个方法，现在继续改进：

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class TestRange:
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    def __init__(self, _max):
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        self.i = 0
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        self._max = _max
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    def __iter__(self):
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        return self
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    def __next__(self):
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        if self.i < self._max:
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            i = self.i
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            self.i += 1
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            return i
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        else:
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            # 达到停止条件时，抛出此异常
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            raise StopIteration()
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# 进行测试
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for i in TestRange(3):
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    print(i)
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# 输出
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#  0
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#  1
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#  2

• 分析：
  • 因为这个类中，已经实现了__next__方法，所以基于这个类所创建的对象，本身就是一个迭代器。
  • 又因为可迭代对象需要有__iter__方法，而且返回一个迭代器，所以__iter__返回对象本身self即可。

【四】小结#

• for循环内部其实也报错了，只不过错误没让我们看见，内部处理了
• for循环内部执行流程：
  • 把关键字in后面的数据类型转为了迭代器 iter
  • 循环next取值
  • next取值完毕之后也报错了，自动处理错误并且结束while循环