内置函数 iter() 如何将 Python 列表转换为迭代器？

Posted 2023-02-23

【中文标题】内置函数 iter() 如何将 Python 列表转换为迭代器？

【英文标题】：How does the built-in function iter() convert a Python list to an iterator?

【发布时间】：2018-01-09 13:10:26

【问题描述】：

我已经阅读了我的资料，其中指出 Python 迭代器必须同时具有 __iter__ 和 __next__ 方法，但可迭代只需要 __iter__。

我检查了一个列表，发现它没有__next__ 方法。当在其上使用iter() 时，它将成为一个迭代器。这是否意味着iter() 会将__next__ 方法添加到列表中以将其转换为迭代器？

如果是，这是怎么发生的？

【问题讨论】：

不错的总结：nvie.com/posts/iterators-vs-generators

【参考方案1】：

没有。 iter 返回一个迭代器，它不会将列表转换为迭代器。它根本不修改列表，当然，列表没有得到__next__ 方法。

>>> x = [1,2]
>>> it = iter(x)
>>> it
<list_iterator object at 0x101c021d0>
>>> x.__next__
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'list' object has no attribute '__next__'
>>>

列表是iterables，而不是iterators。它们实现了__iter__ 方法，因此它们是可迭代的：

>>> x.__iter__
<method-wrapper '__iter__' of list object at 0x101bcf248>

但不是__next__，因此它们不是迭代器：

>>> next(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'list' object is not an iterator

根据定义，迭代器本身是可迭代的，因为它们也实现了__iter__。考虑：

>>> x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> it = iter(x)
>>> it
<list_iterator object at 0x101c02358>
>>> it.__iter__
<method-wrapper '__iter__' of list_iterator object at 0x101c02358>

大多数迭代器应该在您对它们使用iter时简单地返回它们自己：

>>> it2 = iter(it)
>>> it, it2
(<list_iterator object at 0x101c02358>, <list_iterator object at 0x101c02358>)
>>> it is it2
True
>>>

确实，这是requirement of the iterator protocol：

"迭代器必须有一个__iter__() 方法，该方法返回 迭代器对象本身，因此每个迭代器也是可迭代的，并且可能是 在接受其他迭代的大多数地方使用。”

再次注意，它们是同一个迭代器：

>>> next(it)
1
>>> next(it2)
2
>>> next(it)
3
>>> next(it)
4
>>> next(it2)
5
>>> list(it)
[6, 7, 8, 9]
>>> next(it2)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

所以iterator实现了__iter__和__next__，iterable仅仅意味着它实现了__iter__。 __iter__返回的是一个迭代器，所以它必须实现__next__。

【讨论】：

至关重要的是，__next__ 方法是在iter 返回的东西上

注意：所有迭代器必须有一个__iter__实现，它返回迭代器对象本身，而不仅仅是“大多数”。这是a requirement of the iterator protocol：“迭代器需要有一个 __iter__() 方法来返回迭代器对象本身，因此每个迭代器也是可迭代的，并且可以在接受其他可迭代的大多数地方使用。” Python 的其他部分依赖于此；测试某事物是否为迭代器的一种规范且有效的鸭子类型方法是测试obj is iter(someobj)。

@ShadowRanger 是的，你是绝对正确的。当然，没有什么能阻止你打破这个，但我当然不建议这样做。我会更新以反映这一点。