前言可迭代对象，迭代器，生成器，相信许多学习Python的小伙伴或多或少都听说过，但你真的知道他们的区别吗？真的知道为什么需要这些概念吗？ 本文带你深入了解一系列相关机制，不仅告诉你概念，还告诉你为什么需要这些概念，让你可以举一反三。 本文重点 - Python在for遍历时做了什么？
- 为什么需要迭代器？
- 生成器为什么不能重复使用？
- Python的动态协议，不一样的迭代实现。
本文字数2000+，不适合初学者，阅读本文需要你有以下Python基础知识： - 认识列表(list)
- for循环等基本语法。
- 自定义类型，方法。
原创不容易，请点击右上方关注按钮，多多支持~ for循环没有你想象中的那么简单能够看到这里的小伙伴必定已经很熟悉for循环，但你可能不知道Python在背后为你做了许多事情。 用一个简单例子来说明一下，当前有一个列表，里面装着4个数字，我们需要把数字逐一打印出来。 如下图,分别用两种方式实现： - 行5-行7，第一种方式，通过索引访问列表
- 行10-行11，直接通过for遍历。
- 大家有想过吗？为什么第二种方法，不需要一个变量 i 来记录当前读取位置呢。
答案是，不管什么方式，其实都需要在遍历过程保持一个状态值，以表示现在遍历到哪个元素。 但是为什么我们平时使用的for循环却不需要呢？ 因为Python在for循环之前静悄悄地做了以下事情： - 行10，这里是遍历的开始。但别以为 Python 是直接向 nums 拿数值。
- 在遍历开始之前，Python 会先问 nums 拿一个叫迭代器的东西。
- 然后每次都问这个迭代器拿数值，然后把数值赋给变量 n 。
我们来看看示意图： - Python 通过 iter(nums) 拿到一个迭代器，然后才开始遍历。
- 第一次遍历时，会问迭代器拿一个元素，然后把元素赋值给变量 n 。
- 整个过程，iter 执行了一次，next 执行了4次。
- 之前说的状态值 i ，其实就保存在迭代器中。
- 以上的步骤从代码上是看不到的。
可以看到，迭代器就是为了保存遍历状态而设定的。 迭代器的由来你可能会疑惑，为什么多此一举，非要弄一个所谓的迭代器出来？ 可以把状态值 i ，保存在列表对象中啊。 答案是，因为在嵌套for遍历的时候，需要两个for的状态值 i 是独立分开的。 看下图： - 如果状态值 i 直接保存在列表对象中，那么这里的嵌套遍历就乱套了。
- 可见，这里 Python 会为我们创建了2个独立的迭代器，独立维护了2个状态值 i 。
上面例子中，列表 nums 称为'可迭代对象' 说白了，迭代器就是用于维护一个遍历过程中的状态数据。 不是任何对象都有迭代器的以上就是迭代器的由来，但似乎目前为止我们都没看到迭代器是个啥样。 通过下图的代码，来看看迭代器吧: - 行22，通过 iter 方法从列表 nums 中获取一个迭代器。
- 行26，通过 next 方法从迭代器 tor 中获取一个值。
- 行24-行29，就是整个遍历的过程。
- 行28，当列表中的值都被取出来后，在行26 中再次问 tor 获取值的时候，就会出现 StopIteration 的错误。
重点归纳一下： - 如果一个类正确实现了 __iter__ 方法，那么这个对象叫'可迭代对象'
- 可以通过 iter 方法从可迭代对象身上获取一个迭代器。
- 迭代器是一个正确实现 __next__ 方法的对象。
- 迭代器的状态是无法重置，只能向前。一旦遍历完毕，则无法再次使用。
- 例子中， nums 列表是一个可迭代对象。
题外话：实际上迭代器还正确实现了 __iter__ 方法，不过这个方法只是简单地返回迭代器自身。
生成器其实就是一种迭代器所谓的生成器，指定的是一种不断生成输出东西的事物，同样地可以通过 next 方法从生成器上获取输出。 是不是与迭代器的概念不谋而合？那又是为什么弄这样的一个概念出来？ 生成器的特点 - 生成器的数据来源与迭代器不一样。
- 行48-行51，生成器的来源不一定是可迭代对象，他可以是一个不断输出值的函数。
- 行45，因此，生成器有着迭代器一样的性质。不能重复使用。
真的需要 __iter__ 才是可迭代对象吗？Python中的协议不像Java或C#这么严格，当一个对象实现了 __getitem__ 方法，并且可以从0索引开始访问元素时，同样也可以迭代他。 如下： - 行62，实现了 __getitem__ 方法，就是让这个对象可以通过诸如 mn[0] 这样的方式去获取元素。
- Python 在 for 循环时，发现 MyNums 虽然没实现 __iter__ 方法，但有 __getitem__ 方法，那么自然可以通过维护一个状态索引值 i ，不断调用 __getitem__ 方法实现遍历的效果。
小结- 我们平时经常使用的列表，元组，字典等集合，他们都是可迭代对象。
- 迭代器在 Python 中被定义为'只读向前'，一旦使用完毕，则不能再次使用。
- 生成器就是一种迭代器，因此拥有迭代器同样的性质与限制。
- 当自定义类型需要可迭代时，实现 __iter__ 方法。
- 如果没有实现 __iter__ 方法，那么实现 __getitem__ 方法也是可以支持迭代。
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