我们将要来学习python的重要概念迭代和迭代器，通过简单实用的例子如列表迭代器和xrange。

可迭代

一个对象，物理或者虚拟存储的序列。list，tuple，strins，dicttionary，set以及生成器对象都是可迭代的，整型数是不可迭代的。如果你不确定哪个可迭代哪个不可以，你需要用python内建的iter()来帮忙。

>>> iter([1,2,3]) 
 
 
>>> iter({1:2, 2:4}) 
 
 
>>> iter(1234) 
Traceback (most recent call last): 
  File "", line 1, in  
    iter(1234) 
TypeError: 'int' object is not iterable 

iter()为list返回了listiterator对象，为dictionary返回了dictionary-keyiterator对象。类似对其他可迭代类型也会返回迭代器对象。

iter()用在自定义的类型会怎样呢？我们先自己定义一个String类：

class String(object): 
  def __init__(self, val): 
    self.val = val 
  def __str__(self): 
    return self.val 
 
st = String('sample string') 

那么，st是可迭代的吗？

>>> iter(st) 
TypeError: 'String' object is not iterable 

你可能会有几个问题要问：

• 怎么让自定义的类型可迭代？

• iter()究竟做了些什么？

让我们补充String类来找找答案

class String(object): 
    def __init__(self, val): 
        self.val = val 
    def __str__(self): 
        return self.val 
    def __iter__(self): 
        print "This is __iter__ method of String class" 
        return iter(self.val)  #self.val is python string so iter() will return it's iterator 
 
>>> st = String('Sample String') 
>>> iter(st) 
This is __iter__ method of String class 
 

在String类中需要一个’__iter__’方法把String类型变成可迭代的，这就是说’iter’内部调用了’iterable.__iter__()’

别急，不是只有增加’__iter()’方法这一种途径

class String(object): 
    def __init__(self, val): 
        self.val = val 
    def __str__(self): 
        return self.val 
    def __getitem__(self, index): 
        return self.val[index] 
 
>>> st = String('Sample String') 
>>> iter(st) 
 

‘itr’也会调用’iterable.__getitem__()’，所以我们用’__getitem__’方法让String类型可迭代。

如果在String类中同时使用’__iter__()’和’__getitem__()’,就只有’__iter__’会起作用。

自动迭代

for循环会自动迭代

for x in iterable: 
    print x 

我们可以不用for循环来实现吗？

def iterate_while(iterable): 
    index = 0 
    while(i< len(iterable)): 
        print iterable[i] 
        i +=1 

这样做对list和string是管用的，但对dictionary不会奏效，所以这绝对不是python式的迭代，也肯定不能模拟for循环的功能。我们先看迭代器，等下回再过头来。

迭代器

关于迭代器先说几条………..

• 1. 迭代器对象在迭代过程中会会产生可迭代的值，`next()`或者`__next()__`是迭代器用来产生下一个值的方法。

• 2. 它会在迭代结束后发出StopIteration异常。

• 3. `iter()`函数返回迭代器对象

• 4. 如果`iter()`函数被用在迭代器对象，它会返回对象本身

我们试一试模仿for循环

def simulate_for_loop(iterable): 
    it = iter(iterable) 
    while(True): 
try: 
     print next(it) 
except StopIteration: 
     break 
 
>>> simulate_for_loop([23,12,34,56]) 
23 
12 
34 
56 

前面我们看过了iterable类，我们知道iter会返回迭代器对象。

现在我们试着理解迭代器类的设计。

class Iterator: 
    def __init__(self, iterable) 
        self.iterable = iterable 
    . 
    . 
    def __iter__(self):  #iter should return self if called on iterator 
        return self 
    def next(self):  #Use __next__() in python 3.x 
        if condition: #it should raise StopIteration exception if no next element is left to return 
            raise StopIteration 

我们学了够多的迭代和迭代器，在python程序中不会用到比这更深的了。

但是为了学习的目的我们就到这儿。。。。

列表迭代器

你可能会在面试中写这个，所以打起精神来注意了

class list_iter(object): 
    def __init__(self, list_data): 
        self.list_data = list_data 
        self.index = 0 
    def __iter__(self): 
        return self 
    def next(self):   #Use __next__ in python 3.x 
        if self.index < len(self.list_data): 
            val = self.list_data[self.index] 
            self.index += 1 
            return val 
        else: 
            raise StopIteration() 

我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器

class List(object): 
    def __init__(self, val): 
        self.val = val 
    def __iter__(self): 
        return list_iter(self.val) 
 
>>> ls = List([1,2,34]) 
>>> it = iter(ls) 
>>> next(it) 
1 
>>> next(it) 
2 
>>> next(it) 
34 
>>> next(it) 
 
Traceback (most recent call last): 
  File "", line 1, in  
    next(it) 
  File "", line 13, in next 
    raise StopIteration() 
StopIteration 
 
xrange 

从一个问题开始——xrange是迭代还是迭代器？

我们来看看

>>> x = xrange(10) 
>>> type(x) 
 

几个关键点：

• 1. `iter(xrange(num))`应该被支持

• 2. 如果`iter(xrange(num))`返回同样的对象（xrange类型）那xrange就是迭代器

• 3. 如果`iter(xrange(num))`返回一个迭代器对象那xrange就是迭代

>>> iter(xrange(10)) 
 

它返回了rangeiterator，所以我们完全可以叫它迭代器。

让我们用最少的xrange函数实现自己的xrange

xrange_iterator 
 
class xrange_iter(object): 
    def __init__(self, num): 
        self.num = num 
        self.start = 0 
    def __iter__(self): 
        return self 
    def next(self): 
        if self.start < self.num: 
            val = self.start 
            self.start += 1 
            return val 
        else: 
            raise StopIteration() 
 
my xrange 
 
class my_xrange(object): 
    def __init__(self, num): 
        self.num = num 
    def __iter__(self): 
        return xrange_iter(self.num) 
 
>>> for x in my_xrange(10): 
print x, 
 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

我喜欢在这里总结这篇文章，欢迎发表评论和疑问。

译文链接：http://www.codeceo.com/article/python-iterable-and-iterator.html
英文原文：Python: Iterable and Iterator