高级特性：迭代器（Iteration）

🧩 为什么需要迭代？

在处理数据时，我们经常需要遍历某个序列，例如：

• 逐行读取一个文件
• 遍历列表中的每个元素
• 遍历字典的键值对

Python 提供了简洁而强大的 for...in 语法来进行迭代，但你是否思考过：for 是如何知道一个对象能不能被“迭代”的？

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🔄 可迭代对象（Iterable）

在 Python 中，只要可以被 for...in 使用的对象，都称为“可迭代对象”（Iterable），例如：

• 字符串、列表、元组
• 字典、集合
• 文件对象
• range() 等生成器

我们可以使用内置函数 iter() 检查一个对象是否是可迭代的。

从 collections.abc 导入 迭代协议

打印(实例类型([1, 2, 3], 迭代协议))  # True
打印(实例类型(123, 迭代协议))        # False

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🔁 迭代的原理：for 背后发生了什么？

当你写下：

for x in [1, 2, 3]:
    print(x)

其实 Python 在背后会自动执行如下逻辑：

it = 迭代器([1, 2, 3])   # 获取迭代器
判断循环 真:
  尝试:
      x = 下一个(it)
      打印(x)
  捕获 停止迭代:
      终止

🧩 迭代器（Iterator）和可迭代对象的区别

名称	描述
Iterable（可迭代对象）	可以被 for...in 遍历的对象（如 list、dict）
Iterator（迭代器）	可以用 next() 不断取出下一个元素的对象
关系	Iterator 是一种特殊的 Iterable

你可以通过 iter() 把一个 Iterable 变成 Iterator，用 next() 取值。

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📘 示例：手动遍历列表

lst = [10, 20, 30]
it = 迭代器(lst)

打印(下一个(it))  # 10
打印(下一个(it))  # 20
打印(下一个(it))  # 30
# 打印(下一个(it))  # StopIteration

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🛠 自定义可迭代对象

你可以通过实现 __iter__() 和 __next__() 方法来自定义一个可迭代对象。

类 倒计时:
  定 __初始化__(self, 开始):
      self.当前 = 开始

  定 __迭代__(self):
      返回 self

  定 __下一个__(self):
      如果 self.当前 <= 0:
          异常 停止迭代
      self.当前 -= 1
      返回 self.当前 + 1

for i in 倒计时(3):
  print(i)  # 输出：3 2 1

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✅ 总结

概念	特征	作用
Iterable	可被 for 遍历的对象	包含 __iter__() 方法
Iterator	用 next() 获取下一个值	包含 __next__() 方法
for 语句	会自动调用 iter() 和 next()	简化了迭代逻辑

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下一章将介绍 生成器（Generator） —— 构建高效惰性序列的神器。

需要继续为你生成生成器章节吗？