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Python-for循環(huán)的內(nèi)部機制

更新時間：2020年06月12日 10:25:00 作者：monte

這篇文章主要介紹了Python for循環(huán)的內(nèi)部機制,本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

Python中，使用for循環(huán)可以迭代容器對象中的元素，這里容器對象包括是列表（list）、元組（tuple）、字典（dict）、集合（set）等。但是，為什么這些對象可以使用for循環(huán)進行操作呢？

首先，定義一個簡單的類嘗試一下：

class TestRange:
  def __init__(self, num):
    self.num = num
for i in TestRange(10):
  print(i)

# 輸出
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'TestRange' object is not iterable

錯誤信息提示，'TestRange' object 不是可迭代的對象。那么，什么才是可迭代的對象呢？

在可迭代的對象中，需要實現(xiàn)一個__iter__魔法方法，而且這個方法的返回值需要是一個迭代器。那么，什么是迭代器呢？

迭代器只需要實現(xiàn)__next__魔法方法。

以列表（list）為例：

>>> nums = [13,12,33]
>>> iter_ret = nums.__iter__() # x有此方法，說明list是可迭代的，而且該方法返回一個迭代器
>>> iter_ret
<list_iterator object at 0x100f32198>

>>> iter_ret.__next__()
13
>>> iter_ret.__next__()
12
>>> iter_ret.__next__()
33
>>> iter_ret.__next__()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

分析：

如上所示，列表nums中實現(xiàn)了__iter__方法，而且返回一個迭代器（iterator），迭代器中實現(xiàn)了__next__方法。在不斷調(diào)用__next__的過程中，就是在不斷返回nums中的元素，直到出現(xiàn)StopIteration的錯誤。

其實，for語句的作用與此類似。for語句的內(nèi)部機制為：

先判斷對象是否為可迭代對象，即是否存在__iter__方法，如果存在則調(diào)用__iter__方法，返回一個迭代器；否則，直接拋出TypeError異常；
不斷地調(diào)用迭代器的__next__方法，每次調(diào)用按順序迭代獲取當(dāng)前的值；
迭代完所有元素，就拋出異常 StopIteration，這個異常 python 解釋器自己會處理；

前面的 TestRange 報錯是因為它沒有實現(xiàn)迭代器協(xié)議里面的這兩個方法，現(xiàn)在繼續(xù)改進：

class TestRange:
  def __init__(self, _max):
    self.i = 0
    self._max = _max

  def __iter__(self):
    return self

  def __next__(self):
    if self.i < self._max:
      i = self.i
      self.i += 1
      return i
    else:
      # 達到停止條件時，拋出此異常
      raise StopIteration()

# 進行測試
for i in TestRange(3):
  print(i)
# 輸出
 0
 1
 2

分析：

因為這個類中，已經(jīng)實現(xiàn)了__next__方法，所以基于這個類所創(chuàng)建的對象，本身就是一個迭代器。又因為可迭代對象需要有__iter__方法，而且返回一個迭代器，所以__iter__返回對象本身self即可。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Python-for循環(huán)的內(nèi)部機制的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python for 循環(huán)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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